铝锡合金具有良好的抗蚀性、耐久性、高承载力等优点,是轴瓦的常用材料。然而在滑动轴承启停过程中润滑状态频繁转换,从而导致严重的磨损损坏,造成停机事故。本文采用激光冲击技术改善材料表面的摩擦性能,减少摩擦磨损的负面影响。主要工作如下:(1)基于Comsol数值仿真,研究启动与稳定阶段,微造型分布区域、初始转速,凹坑尺寸等参数对表面油膜压力分布、油膜承载力及轴心轨迹的影响。结果表明,在启动阶段,将微造型布置在油膜收敛区有更好的润滑性能和稳定性;同时随着转速增大,油膜压力和承载力逐渐减小,轴心轨迹圆度提高;稳定阶段中,凹坑间距为1.4 mm,位错0.5 mm,深径比为0.0683时,油膜具有最佳的动压润滑性能(2)基于激光冲击实验,研究激光工艺参数对微造型表面形貌、硬度及微观组织的影响。研究发现,凹坑直径和深度随着激光能量的增大都呈现出先增大后减小的趋势,激光能量为1.8 J冲击5次,凹坑直径达到最大值为1141.307μm;激光能量为1.6J冲击7次,凹坑深度达到最大值为80.307μm。冲击表面粗糙度随激光能量和冲击次数的增加而增加,最大为2.1137μm。铝锡合金表层维氏硬度得到显著提升,与基体硬度相比,半径及深度方向最大增幅分别为106.7%和90.0%。激光冲击后铝锡合金在深度方向上出现一定深度的晶粒细化层。(3)基于摩擦磨损实验,研究转速、微造型参数对表面润滑状态及摩擦性能的影响规律。研究发现微造型试样的润滑状态以360 r/min为临界点,从边界润滑状态转变为动压润滑;对比微造型和光滑试样的摩擦形貌,分析不同润滑状态的摩擦磨损机理。采用单因素法分析微造型间距、位错、深径比对铝锡合金摩擦磨损性能的影响,研究发现边界润滑和完全润滑状态下,平均摩擦系数和磨损量都随凹坑间距、位错、深径比的增大,先减小后增大,对应的最优特征值分别为凹坑间距1.4 mm、凹坑位错0.5mm、凹坑深径比0.0683。实验研究结果和数值计算结果趋势一致,验证了数值计算结果的正确性。