传统喷射电沉积方法具有复杂的前处理工艺,这些方法对大型工件无能为力,而不进行前处理则会极大削弱电沉积层的结合稳定性,破坏涂层功能特性的发挥。激光表面处理以其无损、柔性传输、绿色环保的巨大优势,成为最具发展前景的前处理方法。主要研究内容如下:(1)提出了基于激光清洗的新型喷射电沉积前处理方法。将复杂的前处理工序用激光表面处理代替,简化工艺过程,为推动喷射电沉积工艺的一体化、自动化、实用化提供解决途径。(2)设计了针对45号钢的激光清洗试验,验证纳秒脉冲激光器的清洗效果。研究发现,合理的搭接率是成功清洗的前提,过高的搭接率会造成过度氧化,合理搭接率在-14.3%左右。能量密度是决定激光清洗效果的主要参数,最佳的能量密度是3.14~3.71J/cm~2。通过显微镜观察,得到对应的微观形貌。(3)研究了激光前处理对镀层结合力的影响,对比了传统前处理和激光前处理的特点和优势。油脂和颗粒污染物是破坏镀层结合力的主要因素,并可以通过激光前处理有效去除。激光织构扩大了基底表面积,提高物理和化学结合效果,同时激光织构的毛化效果增强了机械联锁效应,提高镀层的结合力。(4)设计了以激光清洗为前处理的喷射电沉积试验。优化了激光线扫描策略,更好地覆盖宽扫描间距。研究发现,随着激光能量密度的提高,镀层结合性能显著提高,最高达32.5N,镀层硬度显著提高,孔隙率下降。但能量过高时镀层性能略有下降,同时需要注意过度氧化带来的结合力削弱。