基于激光表面织构提升钢材与木材间粘接强度

胶接钢-木组合构件中，受胶黏剂在钢材表面附着力弱的制约，钢材和木材的粘接强度不高。为改善胶黏剂在钢材上的粘附能力，提出采用激光在钢材表面形成微织构增加胶黏剂与钢材接触面积及嵌入深度。通过单搭接剪切试验，探究织构形状（方形凹坑、竖向沟槽、横向沟槽）对钢材和木材粘接强度的影响；借助激光共聚焦轮廓仪检测钢材表面粗糙度和织构深度，采用扫描电镜（SEM）观察激光处理后钢材表面形貌特征及断口特征，基于检测数据构建有限元模型，探究织构形状对钢材和木材间胶层应力分布影响；总结钢材表面织构对钢材和木材粘接强度影响规律和机制。结果表明：钢材表面织构能有效提升钢材和木材粘接强度；织构形状对钢材和木材粘接强度起决定性作用；在相同激光设置参数和相同织构设计参数（宽度和间距）下，沟槽织构比方形织构更有利于增加胶黏剂与钢材粘结强度；织构周围存在的激光熔融物有利于提高胶黏剂与钢材粘结强度。研究成果可为提高钢材和木材间粘接强度提供技术支撑，也为织构在胶接型钢-木组合构件中的应用与设计提供新思路。

Improving Bonding Strength Between Steel and Wood Based on Laser Surface Texture