激光一次性去除铝合金飞机蒙皮涂层实验与数值研究

【类型】期刊

【作者】姜苏航  李多生  叶寅  谢非彤  邱彦钦  钟宏平 

【刊名】表面技术

【关键词】 激光清洗,飞机蒙皮,一次性去除,纳秒脉冲激光,正交实验法,铝合金

【摘要】目的 研究激光的频率、功率及扫描速度等参数对脉冲激光清洗航空铝合金表面S06-0215油漆涂层的影响，分析脉冲激光清洗的机制，优化工艺参数组合，并设计航空铝合金表面涂层一次性去除方法。方法 以航空铝合金2A12为基材，开展脉冲激光的频率、功率和扫描速度等参数对基材表面涂层烧蚀深度的影响研究，以及烧蚀过程中基材表面最高温度的模拟研究。同时，以表面粗糙度和去除深度为评价指标，对2A12铝合金飞机蒙皮表面涂层进行清洗实验，对采用优化参数清洗后的蒙皮表面进行粗糙度测量、元素含量以及组成成分分析。结果 脉冲激光的扫描速度和频率变大，以烧蚀为主导作用的去除机制逐渐减弱，同时振动机制逐渐增强，并最终转变为主导地位。影响激光去除深度的参数，按权重大小依次为扫描速度、功率、频率。结合模拟与实验结果发现，激光频率125 kHz、功率70 W和速度50 mm/s为表面涂层S06-0215最佳的一次性去除工艺参数组合，此时能量密度大小为1.47 J/cm²，清洗过程中，不损伤2A12铝合金飞机蒙皮基材。通过XRD、SEM以及EDS表征分析表明，氧化膜仅被部分去除。结论 激光清洗铝合金表面油漆涂层采用合适的参数组合可以保留氧化膜，可以实现一次性地去除铝合金表面油漆涂层，同时对基材不会造成损伤。

【年份】2024

【作者单位】南昌航空大学;

【期号】09

【页码】180-189