飞机铝合金蒙皮激光除漆及其热影响研究

发布时间：2021-10-11 16:33

　　相对于化学溶剂、手工打磨与喷丸等民机蒙皮除漆方法,激光除漆具有非接触式、高效、清洁等一系列优势。而飞机蒙皮激光除漆过程中,铝合金蒙皮基体由于吸收部分激光能量可能会遭受热影响损伤。论文采用激光能量密度分别为6.12 J/cm²、12.22 J/cm²、18.34 J/cm²的光纤激光对2024 T-3铝合金表面漆层进行清除,采用红外热像仪（非接触式）结合粘贴热电偶（接触式）方式,对铝合金蒙皮表面激光除漆时基体材料温度进行适时记录,并对除漆后基体表面微观结构及除漆后氧化层进行测试分析。结果表明,激光工艺可实现铝合金蒙皮表面漆层的彻底清除,相应的基体最高温度分布分别为49.11℃、48.88℃、68.54℃。表面氧化层厚度略有下降,但表面微观结构无明显变化,说明采用合适的激光除漆工艺参数,在去除漆层的同时未造成铝合金基体热损伤,激光除漆工艺可行。 

【文章来源】：激光与红外. 2020,50(07)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

高斯光束的空间压力分布

采用静电喷枪高压空气喷涂,喷枪型号为Xp60,美国固瑞克公司,保证最小压强15 MPa以上均匀喷涂至2024 T-3铝合金上,喷漆区域大小为9 cm×9 cm×50 μm(如图2(b)所示)。其中底漆厚度20 μm,面漆厚度30 μm。3.2 激光除漆工艺及参数

图3为激光除漆工艺示意图。采用1064 nm红外光纤激光器,最大平均功率P为120 W。通过机械臂联结,输出光斑直径d为50 μm的高斯圆光斑。激光频率F为100 kHz,脉宽τ为200 ns,扫描速度v为1000 mm/s,扫描间距s为30 μm。通过调整不同激光功率,形成不同的激光能量密度对铝合金样品漆层进行去除。为了量化激光能量分布,将激光能量密度定义为单脉冲能量在光斑面积上的能量分布[15],即:

【参考文献】：
期刊论文
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[2]锻件常用铝合金的热导率[J]. 薄鑫涛.  热处理. 2018(01)
[3]激光除漆与溶剂除漆对飞机蒙皮零件的性能影响[J]. 胡久,马路,王文全,黄智勇,王翀,吴军豪.  金属世界. 2017(06)
[4]激光增材制造技术常用金属材料激光吸收率测量[J]. 严深平,张安峰,梁少端,王潭.  航空制造技术. 2017(17)
[5]飞机复合材料部件表面激光除漆技术研究进展[J]. 宣善勇.  航空维修与工程. 2016(08)
[6]激光作用下复合材料损伤的数值模拟[J]. 贺鹏飞,钱江佐.  同济大学学报(自然科学版). 2012(07)
[7]激光能量密度分布的测量方法[J]. 段锦,吴君,端木繁一,景文博.  吉林大学学报(理学版). 2009(02)
[8]长脉冲激光辐照下环氧树脂的热烧蚀规律[J]. 穆景阳,万红,白书欣.  强激光与粒子束. 2008(01)

博士论文
[1]脉冲激光除漆的理论模型、数值计算与应用研究[D]. 施曙东.南开大学 2012

硕士论文
[1]飞机蒙皮激光脱漆技术研究[D]. 郑光.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2005



本文编号：3430874