第５０卷 第６期 激光与红外Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．６ ２０２０年６月 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤＪｕｎｅ，２０２０ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２０）０６ ０６６８ ０７·激光应用技术·激光诱导击穿光谱表征３Ｄ打印１８Ｎｉ３００模具钢表面硬度 庄荣昌杨金伟１，２，孔令华１，２，付洪波３，练国富１，２，易定容４，黄 旭１，２，雷鹏达１，２
（１．福建工程学院机械与汽车工程学院，福建福州３５０１１８；２．数字福建工业制造物联网实验室，福建福州３５０１１８；
３．中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽合肥２３００３１；４．华侨大学机电及自动化学院，福建厦门３６１０２１）
摘 要：３Ｄ打印零件的表面硬度直接影响着其后续的运行安全和使用寿命，目前硬度的测量依
贺兰山的魂赖于破坏性取样后的实验室分析，缺少无损和在线的硬度测量方法。采用激光诱导击穿光谱技
术研究了３Ｄ打印１８Ｎｉ３００模具钢表面硬度和光谱特性与等离子体特性的关系。得到了样品表
面硬度和离子谱线与原子谱线的强度比以及表面硬度和等离子体温度之间的线性关系，离子与
原子谱线的强度比和等离子体温度均随着表面硬度的增加而增大。实验结果证明了激光诱导击
穿光谱技术作为一种近无损和在线表征３Ｄ打印零件表面硬度的方法的可行性。
关键词：激光诱导击穿光谱；表面硬度；等离子体温度；模具钢
中图分类号：ＴＮ２４９ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２０．０６．００４
Ｌａｓｅｒ ｉｎｄｕｃｅｄｂｒｅａｋｄｏｗｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓ朵康
ｏｆｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｆ３Ｄｐｒｉｎｔｅｄ１８Ｎｉ３００ｄｉｅｓｔｅｅｌ
ＹＡＮＧＪｉｎ ｗｅｉ１，２，ＫＯＮＧＬｉｎｇ ｈｕａ１，２，ＦＵＨｏｎｇ ｂｏ３，ＬＩＡＮＧｕｏ ｆｕ１，２，ＹＩＤｉｎｇ ｒｏｎｇ４，ＨＵＡＮＧＸｕ１，２，ＬＥＩＰｅｎｇ ｄａ１，２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１１８，Ｃｈｉｎａ；
２．ＤｉｇｉｔａｌＦｕｊｉａｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＩＯＴＬａｂ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１１８，Ｃｈｉｎａ；３．ＡｎｈｕｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＨｅｆｅｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｓｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｅｉｆｅｉ２３００３１，Ｃｈｉｎａ；
深喉 小说４．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨｕａｑｉａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１０２１，Ｃｈｉｎａ）
machine civilization
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｆ３Ｄｐｒｉｎｔｅｄｐａｒｔｓｄｉｒｅｃｔｌｙｉｔｓｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｓａｆｅｔｙａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ．Ｃｕｒｒｅｎｔ
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华西医科大学
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ｐａｒｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒ ｉｎｄｕｃｅｄｂｒｅａｋｄｏｗｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ｓｕｒｆａｃｅｈａｒｄｎｅｓｓ；ｐｌａｓｍａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｄｉｅｓｔｅｅｌ基金项目：福建工程学院科研基金项目（Ｎｏ ＧＹ－Ｚ１７０１０）；数字福建工业制造物联网实验室项目资助。
作者简介：杨金伟（１９９５－），男，硕士研究生，主要研究方向为激光诱导击穿光谱在材料性质方面的应用。
Ｅ ｍａｉｌ：２１８０１０４０２８＠ｓｍａｉｌ．ｆｊｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
通讯作者：孔令华（１９６３－），男，博士，教授，主要研究方向为光电检测。Ｅ ｍａｉｌ：１５
３９２０３０８９８＠１６３．ｃｏｍ
收稿日期：２０１９ ０８ １２
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