激光频率对激光干式清洗机理及表面性能的影响

摘要：

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2.572μm,基体轻微损伤;频率为150 kHz时,样品摩擦系数达到最大值,为0.3905,基体损伤最大.Q235表面氧化层激光干式清洗机理为烧蚀及溅射,随频率的增加,烧蚀作用逐渐下降,溅射作用逐渐增强.当频率为550 kHz时,烧蚀作用最低,占比为68％;频率为150 kHz时,基体损伤,样品表面发生二次氧化,受损严重,表面粗糙度值最大.在250～550 kHz,随频率的增大,样品的表面粗糙度呈上升趋势.激光干式清洗后,样品表面的摩擦系数总体呈下降趋势,且在频率为150 kHz时,激光能量密度最大,激光强化作用最明显.随频率的增加,样品清洗表面残余应力下降.在激光频率为350 kHz清洗后,样品表面的电化学腐蚀性能最好.结论 在激光干式清洗时,频率作为一个重要参数,对清洗效果、清洗机理及表面性能有显著影响.

关键词：清洗频率、清洗机理、表面性能、激光清洗、清洗效果

所属期刊栏目：50

分类号：TG156.99;TN249(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金;山东省重点研发计划;山东省农机装备研发创新计划

在线出版日期：2021-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：70-77