钢板锈蚀层激光清洗的热力学分析研究

为探索钢材表面锈蚀层的激光清洗去除机制。基于热传导方程建立钢板锈蚀层表面温升的数学模型，得到锈蚀层去除的激光功率密度，该激光功率密度与已知实验结果误差为2%左右。在此基础上，采用有限元软件对清洗区域进行温度场与热力耦合分析，得到锈蚀层与基底的温度分布特性。分析可知采用计算得到的阈值进行清洗时，可实现一定厚度的锈蚀层去除，同时，基底温度低于钢材熔点，表面并未被破坏。此外，由热力耦合引起的弹性变形，有助于锈蚀层与钢材基底的分离。文章提出的表面温升数学模型与热力学分析结果可对钢板表面锈蚀层激光清洗提供理论指导。