激光频率对激光干式清洗机理及表面性能的影响

目的 探究不同频率下激光干式清洗的清洗效果、清洗机理及清洗后材料的表面性能.方法 通过理论计算,得出较优频率,并采用固体光纤激光器,控制清洗频率单因素参数,以Q235低碳结构钢表面氧化层为例进行清洗实验.结果 在350 kHz清洗后,样品的表面效果最佳;频率为250 kHz时,样品的表面粗糙度达到最低值,为2.572μ...     

能量输入对TC4钛合金纳秒脉冲激光清洗质量的影响

采用不同功率和脉宽的纳秒脉冲激光,对TC4钛合金表面氧化层(厚度约25μm)进行了激光清洗试验研究,分析了激光能量输入对清洗后表面形貌、粗糙度以及氧化层去除厚度的影响。结果表明:在激光功率300 W、脉宽60 ns条件下能获得较好的清洗效果,且基材未受到明显损伤。相同脉宽下氧化层去除厚度随激光功率的增大而增加,相同激光功率下去除厚度随脉宽的增大先增大后减小。相同脉宽下表面粗糙度随激光功率的增大先减小后增大,在脉宽60 ns、功率300 W条件下粗糙度最小。清洗后的TC4钛合金表面存在纳米级微裂纹,增加脉宽可以有效抑制微裂纹产生。     

激光诱导材料表面着色研究进展

概述了三种激光着色机理:氧化膜干涉着色,以纳秒激光为主要着色方式,具有成本低、工业应用成熟等特点;周期性结构衍射着色,除了传统的超快激光诱导条纹结构着色,近些年发展起来的多光束干涉着色,丰富了周期性结构的种类,又大大提高了着色效率,更加适用于工业应用;等离基元金属纳米结构着色,通过调节纳米结构的间距、纳米结构尺寸等参数...     

铜器的表面着色研究(上)

研究钢及其合金表面着色过程的规律和基本原理,对铜及其合金表面着色的化学反应机理也进行了相应的探讨。     

激光抛光机理及应用

介绍了一种新型材料表面处理技术——激光抛光，并对其机理、优点、应用实例等相关内容作了简要阐述。     

金属表面腐蚀层及涂层的激光干式清洗研究进展

激光干式清洗方法,因操作简单、清洗过程易于控制等优点,目前应用最为广泛。重点介绍了激光干式清洗在各种金属材质表面不同腐蚀层和涂层清除中的应用,包括有多种钢材表面的锈层,钢材表面的ZrO2、Cr2O3、Al2O3变性层,热轧钢表面高温氧化层,Ti合金表面富氧α相层,合金钢在H2S环境中腐蚀而形成的硫化层,钢、铝合金、钛合金表面漆层,热压成型钢板表面Al-Si涂层以及航空压缩机Ti合金叶片TiAlN涂层等。分类对比了不同清洗对象所需选用的合适激光清洗工艺参数,如波长、脉宽、频率、功率、扫描速率等。金属材料激光干式清洗多选用波长为1064 nm的纳秒激光器,清洗后表面粗糙度可达1μm,且随着能量输入的升高而增大。锈层的去除主要依靠高温烧蚀作用,变性层是由于产生的热弹性应力而剥离,而漆层和涂层则是由于烧蚀气化、热振动、热冲击等机制实现清洗。最后,对激光清洗技术在国内不同工业领域中的应用前景进行了展望。     

载波钝化电场条件对不锈钢着色膜的影响

采用功波钝化法在硫酸溶液中获得了不锈钢的彩色钝处理,探讨了所载方波的参数对着色的影响。结果表明,载波钝化所载方波的各参数对着色膜厚度的影响都有一定的规律。运用极化曲线对方波各参数的影响作了初步分析,以便提高着色工艺并为进一步研究着色机理提供实验数据。     

激光清洗技术的应用及展望

对传统清洗技术进行了概述,指出传统清洗技术的局限性。介绍了激光清洗技术的机制及方法;举例说明了激光清洗在实际应用中的优势,并指出了其存在的问题。虽然目前激光清洗还无法取代传统清洗技术,但未来激光清洗一定会在各领域成为一种高效清洗的技术手段。     

工艺参数对激光清洗GFRP脱模剂层影响研究

目的 有效去除GFRP表面的脱模剂,保证对玻璃纤维损害降到最低,并提高表面粗糙度。方法 运用正交试验法,采用红外脉冲激光对玻璃纤维增强树脂基复合材料(GFRP)表面喷覆黑漆层的脱模剂层进行去除试验,研究激光的平均功率(15、20、25、30 W)、激光扫描速度(240、250、255、260 mm/s)和激光脉冲频率(70、80、90、100 kHz)对清洗后试件表面形貌和微观组织的影响规律,分别探讨不同激光参数下对GFRP材料表面粗糙度及胶接强度的影响规律。结果 在激光参数为平均功率P=25 W、激光扫描速度v=255 mm/s、激光脉冲频率f=100 kHz下,可将脱模剂有效去除,且保留了玻璃纤维的完整性,同时表面粗糙度值Sa由原来的0.684 μm增加到稳定值(4.5±0.3)μm。随着平均功率的增大,试件表面粗糙度值Sa逐渐增大,其胶接强度高于未表面处理的胶接强度。随着扫描速度的增大,试件表面粗糙度值Sa先减小、后增大。随着脉冲频率的增大,试件表面粗糙度值Sa逐渐减小。结论 最佳试验制备激光清洗工艺参数为平均功率P=25 W、激光扫描速度v=255 mm/s、激光脉冲频率f =100 kHz,在此参数下能有效去除脱模剂,玻璃纤维损害降到最低,并提高表面粗糙度,有效保证GFRP板材表面质量,同时还有利于提高复合材料之间的胶接强度。该研究结果可为航空领域复合材料脱模剂的激光清洗提供工艺参数参考。     

基于响应面的Q345C钢锈层激光清洗工艺参数优化

目的 分析激光清洗工艺对Q345C钢表面质量的影响规律,优化激光清洗工艺参数,为Q345C钢管桩的激光除锈提供支撑。方法 采用纳秒脉冲激光器对Q345C钢表面锈层进行清洗,分别使用Image-Pro-Puls软件、场发射扫描电镜以及共聚焦显微镜,测量Q345C钢表面去除率、表面氧元素含量及表面粗糙度。基于响应面分析,采用BOX-Benhnken组合方法进行试验设计,建立激光清洗工艺参数与清洗表面质量之间的数学关系,分析激光清洗工艺参数对清洗表面质量的交互影响趋势,在此基础上对工艺参数进行优化,并对优化结果进行试验验证。结果 通过响应面分析可得,适用于100 μm厚Q345C钢锈层的最佳清洗工艺参数为：激光功率53 W,重复频率80 kHz,振镜扫描速度5555 mm/s。清洗后表面质量良好,露出金属本身色泽,无残余锈层存在,达到Sa2.5级,表面去除率为91.37%,表面氧元素含量为2.41%,表面粗糙度为7.09 μm,满足钢管桩除锈工艺要求。结论 激光清洗工艺参数与清洗表面质量之间的数学关系,能够用于Q345C钢表面形貌预测及工艺参数优化。激光除锈采用合适的工艺参数,可以获得良好的表面质量和较高的除锈效率。     

CrNiMo钢激光淬火处理的抗烧蚀性能研究

通过激光淬火表面强化技术,在CrNiMo钢表面形成马氏体相变的表面强化薄层.采用小电流累积烧蚀方法分解了材料烧蚀过程;对比分析相同烧蚀条件下CrNiMo钢在激光处理与未经激光处理的表面烧蚀形貌及其烧蚀质量差.结果表明:激光淬火确实能提高材料的抗烧蚀性能.     

金属间化合物Ni_3Al激光表面快凝处理温度场的研究

应用经典热传导理论，借助计算机用解析方法计算ＹＡＧ激光对金属间化合物Ｎｉ３Ａｌ熔凝处理时非稳态温度场变化规律。分析了激光加热工艺参数以及附加铜热吸收基底对温度场的影响。根据温度场的变化规律定性地分析了被处理材料显微组织和性能的变化，并且与实验结果进行了比较。     

铸锭质量对铝型材氧化着色质量的影响

铝铸锭质量对型材的挤压性能、力学性能和表面氧化着色性能起着重要影响,是生产优质型材的基础。论述了在建筑用铝合金熔铸、均匀化等过程中,除渣、除气、细化晶粒、减少偏析、消除内应力与型材表面质量的关系。指出加入细化剂和稀土元素对改善铸锭质量有重要作用。     

铝合金表面腐蚀与化学处理及着色技术

综述了国内外在铝合金表面处理领域的研究工作,总结了金属表面腐蚀的类别及特点;介绍了传统的铬酸盐表面处理工艺,分析了阳极氧化、无铬化学表面处理技术及溶胶凝胶技术;介绍了着色技术在铝合金表面处理中的意义。     

基于有限元模拟研究激光除锈时金属基底表面温度场

目的 根据激光除锈后金属基底表面熔池直径,通过有限元模拟,表征激光除锈时金属基底表面温度场分布。方法 考虑到激光除锈时,使用的脉冲激光具有功率小、重复频率大和脉宽短的特征以及金属具有对激光反射率大的特征,采用高斯面热源和有限元网格划分策略,可以较好地实现描述激光除锈时金属基底表面温度场分布。采用白光干涉仪和扫描电子显微镜测量和观察激光除锈后金属基底表面熔池的尺寸。结果 经过反复模拟计算和实验结果对比,最终确定高斯面热源参数为：热源效率48%,高斯系数1,热源半径30 mm。根据金属基底表面单个节点温度与时间的关系,分析表明在激光除锈过程中,金属基底表面形成了一个极快速的加热冷却温度场。结论 根据激光除锈后金属基底表面熔池直径,确定热源模型参数,进而通过模拟计算得到了较为准确的金属基底表面温度场的分布。     

激光清洗纯铝设备线夹工艺及其对电导率的影响

目的 采用激光干式清洗法对模拟纯铝设备线夹的氧化污染表面进行清洗。方法 采用纳秒脉冲激光清洗纯铝板的氧化污染表面。在扫描电镜（SEM）下观察激光清洗前后表面,并采用X射线能谱分析（EDS）测试并分析其元素质量分数。利用电导率测量仪（SIGMATEST 2.069）检测其表面电导率。采用超景深三维显微镜观察激光清洗前后铝板表面形貌,研究激光清洗对其表面形貌、元素含量及电导率的影响规律,从而确定最佳的激光清洗工艺参数。结果 激光干式清洗可有效去除氧化污染表面的O元素和Cl元素,清洗后表面Al、O、Cl元素的质量分数分别达94.02%、5.95%和0.03%,Al元素质量分数较氧化污染表面的37.36%最高提升了151.66%,O和Cl元素则较未清洗表面的59.55%和3.09%最多分别降低了90.01%和99.03%。清洗后的表面电导率可达34.88 MS/m,较氧化污染铝板表面的32.00 MS/m提升9%。最终确定最佳激光清洗工艺为：激光功率120 W,重复频率60 kHz,扫描速度2 875 mm/s,填充线间距0.058 mm,扫描次数3次。结论 激光干式清洗可有效去除铝板氧化污染...