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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的烧蚀深度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排序为：扫描速度>功率>频率。结合模拟与实验结果发现激光频率125kHz、功率70W和速度50mm/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1.47J/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。本研究为开展新型高效激光清洗多层涂层提供参考。
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