5083铝合金阳极氧化膜激光清洗工艺研究 |
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引用本文: | 王蔚,纪向城,刘伟军,邢飞,卞宏友.5083铝合金阳极氧化膜激光清洗工艺研究[J].中国激光,2023(4):181-196. |
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作者姓名: | 王蔚 纪向城 刘伟军 邢飞 卞宏友 |
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作者单位: | 1. 沈阳工业大学机械工程学院;2. 辽宁省激光表面工程技术重点实验室 |
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基金项目: | 辽宁省教育厅2021年度科学研究面上项目(LJKZ0110);;辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1802038); |
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摘 要: | 采用纳秒脉冲光纤激光器对5083铝合金阳极氧化膜进行清洗,对清洗试样的表面形貌、表面粗糙度、元素组成和含量、清洗率及清洗机制等进行分析。研究表明,脉冲频率影响扫描振镜方向的光斑搭接率,激光行进速度影响清洗方向的光斑搭接率,在过高的激光能量下清除氧化膜时会造成基体二次氧化。工艺参数对表面粗糙度的影响规律不同,表面粗糙度随单脉冲能量的增加先增大后减小,随脉冲频率的增加出现两次先减小后增大,随激光行进速度的增加先增大后减小再增大。当单脉冲能量为100 mJ、脉冲频率为9.67 kHz、扫描振镜速度为4000 mm/s、激光行进速度为6.5 mm/s时,5.27μm厚的氧化膜几乎被清洗干净,表面粗糙度为Sa=0.608μm,优于机械打磨表面粗糙度(1.18μm),清洗率达97.14%,与参数优化前相比清洗率提升了2.43%。激光清除5083铝合金氧化膜的机制为热烧蚀、弹性振动剥离和孔洞爆破。
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关 键 词: | 激光技术 激光清洗 5083铝合金 阳极氧化膜 清洗效果优化 清洗机制 工艺参数 |
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