2024铝合金激光除漆参数优化及表面性能分析

摘要：

为提高激光除漆效率与质量,采用响应面分析法对激光除漆后基体表面粗糙度进行优化研究.通过建立激光除漆工艺参数二次多项式回归模型,验证模型适应性,进一步对比分析最优参数除漆后的基体表面性能.结果表明,激光功率与激光频率对基体表面粗糙度影响显著,扫描速度与扫描次数对表面粗糙度影响较小.当2024铝合金基体的油漆厚度为100 μm时,响应曲面分析法得出的最优参数为:激光功率45 W、激光频率400 kHz、激光扫描速度600 mm/s、扫描次数6次.试验测得除漆后基体表面粗糙度Sa为1.739 μm,仿真与试验误差率仅有0.6％.对比发现,激光除漆后基体表面宏观形貌高低不平、存在激光扫描痕迹,表面粗糙度Sa从1.319 μm增加到1.739 μm.从微观层面发现基体表面存在钝化层与隆起的熔融物,局部区域更加光滑平整,基体化学成分没有改变.激光除漆后基体显微硬度从平均141.59 HV降低到130.37 HV,腐蚀速率由原来的0.008 852 0 mm/a减小到0.002 340 4 mm/a,基体显微硬度降低,耐腐性提高.虽然激光除漆后基体表面形貌与表面性能改变,但对基体的再利用以及油漆的再涂装没有影响,研究内容可为改进激光除漆工艺提供参考,以减少基体损伤并获得更好的除漆效果.

关键词：激光除漆、响应面分析、表面粗糙度、2024铝合金、表面硬度、耐腐蚀性

所属期刊栏目：42

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;高等学校学科创新引智计划;山东省重点研发计划项目;山东省重点研发计划项目;青岛西海岸新区科技源头创新专项项目

在线出版日期：2022-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：114-124