钛合金表面止焊剂脉冲式激光清洗工艺

发布时间：2021-01-09 21:42

　　采用脉冲式激光清洗钛合金表面的止焊剂。先通过调节功率和频率得到合适的单脉冲能量为2.0～5.0 mJ。再对比了不同单脉冲能量和光斑搭接率组合下的清洗效果,得到较优的激光清洗参数为:光斑搭接率0%～40%,功率120～200 W,频率40～50 kHz。经过较佳工艺激光清洗并酸洗后,钛合金表面品质、力学性能、显微组织及氢、氧含量均符合要求。 

【文章来源】：电镀与涂饰. 2020,39(03)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

不同单脉冲能量和光斑搭接率组合试验的结果

从图1可以看出，在相同单脉冲能量下，随着光斑搭接率的增大，钛合金表面颜色逐渐加深，说明在单脉冲能量不变的条件下，搭接率越高，激光对钛合金表面的清洗效果越明显。在相同搭接率下，单脉冲能量越高，钛合金表面的颜色越深，进一步说明了激光能量作用于钛合金表面的效果。低能量、低搭接率下激光清洗后的钛合金(左上角)表面颜色较浅，但仍然可以看出与基体颜色不同，说明最低参数的激光也对钛合金具有清洗效果。高能量、高搭接率下激光清洗后的钛合金(右下角)颜色较深，虽然已将止焊剂清洗掉，但也对基体造成了明显的热损伤。另外，搭接率过高时清洗效率下降，不利于激光的实际应用。因此需要综合考虑激光能量和光斑搭接率的组合清洗效果。用每小时的激光清洗面积表示清洗效率，图1中各试样的清洗效率如图2所示。根据激光清洗试验，光斑搭接率过高不仅对钛合金表面造成热损伤，而且会降低清洗效率。一般而言，清洗效率大于或等于8 m2/h时(图2中的虚线以上)，激光清洗具有实用价值。可见当光斑搭接率为40%时，只有4.4 mJ和4.0 mJ的激光能量符合要求。搭接率降低至30%时，激光能量可降至3.2 mJ，而搭接率为20%时，整个能量范围都满足清洗效率的要求。

为了验证激光清洗效果，选择功率160 W、频率50 kHz和光斑搭接率30%的参数组合对TC4钛合金表面的止焊剂进行激光清洗，清洗效果见图3。可见采用激光清洗能够快速、高效地清除钛合金表面的污染物。对比钛合金激光清洗区和未清洗区在酸洗后的表面可知，未经激光清洗的区域在酸洗后有大量止焊剂残留，而激光清洗区经酸洗处理后表面无任何止焊剂残留，且表面品质符合交付要求。2.4 激光清洗对钛合金性能的影响

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2967449