針對航空發(fā)動機零件修理中表面清洗的工藝需求,研究了油濾和燃油噴嘴的光纖脈沖激光清洗過程,并對其機理進行了一些推測。通過分析零件結(jié)構和清理需求,確定了激光清洗中合適的激光密排方式。根據(jù)清洗過程中的現(xiàn)象,對激光清洗的機理進行了合理推測并通過實驗進行驗證,也為同種污染物的激光清洗提出了一些建議。在實驗中,對激光清洗航空發(fā)動機表面污染物這一工藝用到的激光器種類、激光功率、激光頻率、掃描速度等參數(shù)進行了梯度實驗,獲得了適用于油濾清洗和噴油嘴清洗的最佳參數(shù)。油濾清洗最適合使用納秒激光進行清洗,使用的最優(yōu)工藝參數(shù)激光功率為20W,激光頻率為66kHz,脈寬為400ns,掃描速度為5000mm/s,線間距為0.03mm,填充方式為單向填充;燃油噴嘴清洗最適合使用飛秒激光進行清洗,使用的最優(yōu)工藝參數(shù)激光功率為8W,激光頻率為200kHz,脈寬為350fs,掃描速度為5000mm/s,線間距為0.015mm,同樣是單向填充。通過對比納秒激光和飛秒激光在清洗過程中的表現(xiàn)和作用機理,得出了初步結(jié)論:對于油脂類結(jié)合力較強、厚度較厚的污染物,納秒激光以其在熱量輸入上的優(yōu)勢,更加適合進行此類清洗;對于積碳類結(jié)合力較弱、厚度較薄的污染物,飛秒激光以其高峰值功率、強沖擊性和小熱輸入量的優(yōu)勢,更加適合進行此類清洗。除此之外,納秒激光對于離焦量相對不敏感,更適合對存在高低允差的零件進行激光清洗。在清洗后的質(zhì)量評估方面,則采用了元素分析和形貌觀察結(jié)合的手段。使用金相顯微鏡對清洗前后油濾、噴油嘴的形貌進行觀察,進行初步判斷是否清洗完成;隨后使用激光共聚焦顯微鏡對濾網(wǎng)和噴油嘴表面進行粗糙度和損傷的測定。為了研究清洗過程,對清洗后的產(chǎn)物進行了收集,并使用SEM電鏡進行觀察,從而對清洗過程的機理和作用過程進行了一些推測。研究發(fā)現(xiàn),激光清洗可以清除油濾表面的油污和金屬碎屑混合物,去除噴油嘴表面的積碳層,恢復油濾和噴油嘴的作用功能。這種技術有助于降低維修成本,延長航空發(fā)動機使用壽命。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：V263.6
【部分圖文】：

圖 1.1 激光干式清洗示意圖如字面意思，則是在激光清洗的過程之前，在待將工件浸泡在液體環(huán)境之中的一種清洗方式。與和熱量均有一定程度吸收，且液膜將待清洗工件氧化和過熱燒損的幾率顯著降低。關于激光濕式

激光濕式清洗示意圖

發(fā)動機油路示意圖
【參考文獻】

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本文編號：2870528