2024铝合金激光除漆参数优化及表面性能分析

作     者：刘世光 孙树峰 陈希章 王萍萍 邵勇 王津 王海涛 刘纪新 Liu Shiguang;Sun Shufeng;Chen Xizhang;Wang Pingping;Shao Yong;Wang Jin;Wang Haitao;Liu Jixin

作者机构：青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266525 温州大学机械工程学院浙江温州325000 青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266525 青岛黄海学院机电工程学院山东青岛266427 

出 版 物：《应用激光》 (Applied Laser)

年 卷 期：2022年第42卷第6期

页      面：114-124页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51775289) 高等学校学科创新引智计划资助(D21017) 山东省重点研发计划项目(2019GGX104097,2019JZZY010402) 青岛西海岸新区2020年度科技源头创新专项项目(2020-103) 

主　　题：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 

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100μm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S为1.739μm,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S从1.319μm增加到1.739μm。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0.0088520 mm/a减小到0.0023404 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。