铝合金激光清洗表面形貌变化的实验研究及工艺参数优化

摘要：

铝合金密度低、比强度高,是理想的新能源汽车车身材料,但表面氧化层的存在严重影响焊接质量.激光清洗是一种基于脉冲激光的热烧蚀作用去除表面氧化层的方法,具有非接触、可控性好等优点.激光清洗处理会使铝合金表面形貌发生明显变化,对后续加工(如焊接、涂装等)有显著影响.研究了6061铝合金激光清洗表面形貌的变化规律,并建立了表面自然氧化层的激光清洗工艺窗口;基于此窗口,构建了6061铝合金表面粗糙度变化函数模型,对工艺参数进行优化.结果 表明:平均功率影响凹坑形貌的变化尺寸,进而改变表面粗糙度,随着功率由15 W升高至75 W,粗糙度逐渐增大;扫描速度和线间距影响相邻凹坑的搭接形貌,进而改变粗糙度,随着扫描速度由2000mm/s升高至6000mm/s,线间距由0.02 mm升高至0.06 mm,粗糙度先增大后减小.6061铝合金自然氧化层的激光清洗工艺窗口的参数为:平均功率为30～60W,扫描速度为3000～5000 mm/s,线间距为0.03～0.05 mm,采用此窗口的工艺参数进行激光清洗后,粗糙度最大为1.584 μm.

关键词：激光技术、激光制造、激光清洗、铝合金、表面形貌、粗糙度、工艺参数优化

所属期刊栏目：48

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2022-01-13（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：155-165