鈦合金表面止焊劑脈沖式激光清洗工藝
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 21:42
采用脈沖式激光清洗鈦合金表面的止焊劑。先通過(guò)調(diào)節(jié)功率和頻率得到合適的單脈沖能量為2.0~5.0 mJ。再對(duì)比了不同單脈沖能量和光斑搭接率組合下的清洗效果,得到較優(yōu)的激光清洗參數(shù)為:光斑搭接率0%~40%,功率120~200 W,頻率40~50 kHz。經(jīng)過(guò)較佳工藝激光清洗并酸洗后,鈦合金表面品質(zhì)、力學(xué)性能、顯微組織及氫、氧含量均符合要求。
【文章來(lái)源】:電鍍與涂飾. 2020,39(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
不同單脈沖能量和光斑搭接率組合試驗(yàn)的結(jié)果
從圖1可以看出,在相同單脈沖能量下,隨著光斑搭接率的增大,鈦合金表面顏色逐漸加深,說(shuō)明在單脈沖能量不變的條件下,搭接率越高,激光對(duì)鈦合金表面的清洗效果越明顯。在相同搭接率下,單脈沖能量越高,鈦合金表面的顏色越深,進(jìn)一步說(shuō)明了激光能量作用于鈦合金表面的效果。低能量、低搭接率下激光清洗后的鈦合金(左上角)表面顏色較淺,但仍然可以看出與基體顏色不同,說(shuō)明最低參數(shù)的激光也對(duì)鈦合金具有清洗效果。高能量、高搭接率下激光清洗后的鈦合金(右下角)顏色較深,雖然已將止焊劑清洗掉,但也對(duì)基體造成了明顯的熱損傷。另外,搭接率過(guò)高時(shí)清洗效率下降,不利于激光的實(shí)際應(yīng)用。因此需要綜合考慮激光能量和光斑搭接率的組合清洗效果。用每小時(shí)的激光清洗面積表示清洗效率,圖1中各試樣的清洗效率如圖2所示。根據(jù)激光清洗試驗(yàn),光斑搭接率過(guò)高不僅對(duì)鈦合金表面造成熱損傷,而且會(huì)降低清洗效率。一般而言,清洗效率大于或等于8 m2/h時(shí)(圖2中的虛線以上),激光清洗具有實(shí)用價(jià)值?梢(jiàn)當(dāng)光斑搭接率為40%時(shí),只有4.4 mJ和4.0 mJ的激光能量符合要求。搭接率降低至30%時(shí),激光能量可降至3.2 mJ,而搭接率為20%時(shí),整個(gè)能量范圍都滿足清洗效率的要求。
為了驗(yàn)證激光清洗效果,選擇功率160 W、頻率50 kHz和光斑搭接率30%的參數(shù)組合對(duì)TC4鈦合金表面的止焊劑進(jìn)行激光清洗,清洗效果見(jiàn)圖3?梢(jiàn)采用激光清洗能夠快速、高效地清除鈦合金表面的污染物。對(duì)比鈦合金激光清洗區(qū)和未清洗區(qū)在酸洗后的表面可知,未經(jīng)激光清洗的區(qū)域在酸洗后有大量止焊劑殘留,而激光清洗區(qū)經(jīng)酸洗處理后表面無(wú)任何止焊劑殘留,且表面品質(zhì)符合交付要求。2.4 激光清洗對(duì)鈦合金性能的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光斑直徑對(duì)純鈦薄片激光封孔的影響[J]. 黃永德,毛錦榮,周興汶,陳玉華,何鵬. 稀有金屬材料與工程. 2018(08)
[2]低碳鋼的激光除銹機(jī)理及表面性能研究[J]. 任志國(guó),吳昌忠,陳懷寧,陸瑩,喬紅超,胡太友. 光電工程. 2017(12)
[3]金屬表面污染物的激光清洗研究現(xiàn)狀與展望[J]. 王海將,劉偉嵬,余躍,唐梓玨,李明政. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2016(08)
[4]各類型激光器在激光清洗技術(shù)應(yīng)用中發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 張?chǎng)?陳玉華. 熱加工工藝. 2016(08)
[5]鋁合金平板表面激光除漆工藝[J]. 朱偉,孟憲偉,戴忠晨,夏寧,俞鴻斌,王春明. 電焊機(jī). 2015(11)
[6]激光清洗技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]. 劉雨佳,劉建華. 航空精密制造技術(shù). 2010(02)
本文編號(hào):2967449
【文章來(lái)源】:電鍍與涂飾. 2020,39(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
不同單脈沖能量和光斑搭接率組合試驗(yàn)的結(jié)果
從圖1可以看出,在相同單脈沖能量下,隨著光斑搭接率的增大,鈦合金表面顏色逐漸加深,說(shuō)明在單脈沖能量不變的條件下,搭接率越高,激光對(duì)鈦合金表面的清洗效果越明顯。在相同搭接率下,單脈沖能量越高,鈦合金表面的顏色越深,進(jìn)一步說(shuō)明了激光能量作用于鈦合金表面的效果。低能量、低搭接率下激光清洗后的鈦合金(左上角)表面顏色較淺,但仍然可以看出與基體顏色不同,說(shuō)明最低參數(shù)的激光也對(duì)鈦合金具有清洗效果。高能量、高搭接率下激光清洗后的鈦合金(右下角)顏色較深,雖然已將止焊劑清洗掉,但也對(duì)基體造成了明顯的熱損傷。另外,搭接率過(guò)高時(shí)清洗效率下降,不利于激光的實(shí)際應(yīng)用。因此需要綜合考慮激光能量和光斑搭接率的組合清洗效果。用每小時(shí)的激光清洗面積表示清洗效率,圖1中各試樣的清洗效率如圖2所示。根據(jù)激光清洗試驗(yàn),光斑搭接率過(guò)高不僅對(duì)鈦合金表面造成熱損傷,而且會(huì)降低清洗效率。一般而言,清洗效率大于或等于8 m2/h時(shí)(圖2中的虛線以上),激光清洗具有實(shí)用價(jià)值?梢(jiàn)當(dāng)光斑搭接率為40%時(shí),只有4.4 mJ和4.0 mJ的激光能量符合要求。搭接率降低至30%時(shí),激光能量可降至3.2 mJ,而搭接率為20%時(shí),整個(gè)能量范圍都滿足清洗效率的要求。
為了驗(yàn)證激光清洗效果,選擇功率160 W、頻率50 kHz和光斑搭接率30%的參數(shù)組合對(duì)TC4鈦合金表面的止焊劑進(jìn)行激光清洗,清洗效果見(jiàn)圖3?梢(jiàn)采用激光清洗能夠快速、高效地清除鈦合金表面的污染物。對(duì)比鈦合金激光清洗區(qū)和未清洗區(qū)在酸洗后的表面可知,未經(jīng)激光清洗的區(qū)域在酸洗后有大量止焊劑殘留,而激光清洗區(qū)經(jīng)酸洗處理后表面無(wú)任何止焊劑殘留,且表面品質(zhì)符合交付要求。2.4 激光清洗對(duì)鈦合金性能的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光斑直徑對(duì)純鈦薄片激光封孔的影響[J]. 黃永德,毛錦榮,周興汶,陳玉華,何鵬. 稀有金屬材料與工程. 2018(08)
[2]低碳鋼的激光除銹機(jī)理及表面性能研究[J]. 任志國(guó),吳昌忠,陳懷寧,陸瑩,喬紅超,胡太友. 光電工程. 2017(12)
[3]金屬表面污染物的激光清洗研究現(xiàn)狀與展望[J]. 王海將,劉偉嵬,余躍,唐梓玨,李明政. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2016(08)
[4]各類型激光器在激光清洗技術(shù)應(yīng)用中發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 張?chǎng)?陳玉華. 熱加工工藝. 2016(08)
[5]鋁合金平板表面激光除漆工藝[J]. 朱偉,孟憲偉,戴忠晨,夏寧,俞鴻斌,王春明. 電焊機(jī). 2015(11)
[6]激光清洗技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[J]. 劉雨佳,劉建華. 航空精密制造技術(shù). 2010(02)
本文編號(hào):2967449
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