电镀超硬磨料砂轮不仅具有高硬度和高耐磨性,还能适应多种复杂曲面加工,是一种极为重要的磨具。在电镀超硬磨料砂轮的加工过程中,金属轮毂基体与电镀层的结合性能对砂轮的服役寿命以及砂轮的磨削性能有着举足轻重的影响。因此,如何提高金属轮毂基体与电镀层的结合性能、防止磨料过早脱落而导致砂轮失效一直是磨削领域的研究重点。本文针对该问题提出了一种新型的工艺方法即激光离散预处理基体再电镀,并通过硬度实验、拉伸实验、以及有限元模拟仿真研究了该新型工艺对基体与镀层界面结合性能的影响。主要研究内容如下:(1)研究了激光离散淬火工艺对试样基体显微硬度分布状态、基体/镀层界面结合形貌和微观组织形貌的影响。结果表明:激光离散淬火工艺改变了 45钢基体的显微组织结构,在激光淬火区内生成具有抗腐蚀性能相对较强、硬度较高、韧性较小的细小马氏体组织,原始基体区内则是网状铁素体与珠光体,并在基体表层形成了“软硬”相间的周期性硬度梯度;在基体与镀镍层的界面结合处,激光淬火区与镍层的交界线为一条平滑的直线,而原始基体与镍层的结合处则为凹凸不平的曲线。(2)开展了两组不同试样的拉伸对比实验,探究了激光离散淬火工艺对镀层的抗剥落性能、基体与镀层的结合性能以及试样整体的抗拉伸性能和承载能力的影响。结果表明:在拉伸载荷下,经激光离散预处理试样的镀层依旧贴合在基体上并剥离脱落情况发生,其镀层的抗剥落也远优异于未处理试样;同时在两组试样经拉伸断裂后,经处理试样的抗拉强度从750 MPa提高到了 795 MPa;这也表明激光离散预处理基体能够有效地提高基体/镀层的系统的整体抗拉强度以及承载能力。(3)基于对试样受拉伸载荷的有限元分析,进一步探究了激光淬火工艺对45钢基体与镀镍层界面应力及其结合性能的影响。分析结果表明:经激光预处理试样的最大界面法向力要低于未处理试样,同时经激光预处理试样整体的界面剪切力明显低于未处理试样;这意味着经激光预处理试样的镀镍层更不容易出现镀层的剥离,同时试样受拉时所产生的应变失配也得到了降低,从而有效地提升基体/镀层界面的承载能力,增强了基体与镀层的结合强度。