■Lri—r~ir~iI 畫 LJ武汉元禄光电技术有限公司激光清洗机钢铁除锈工艺实验在分析钢铁在自然环境锈蚀机理及特点的基础上，研究脉冲激光清洗工艺对锈蚀的影响。本文并没有从传统的激光工艺参数（频率、功率、单脉冲能力等）出发进行分析，而是从激光与材料耦合作用角度研究激光工艺对清洗锈蚀的影响，其结论更具普适性，并不局限于特定的某种激光器。1 导言随着在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强，传统清洗工业的诸多缺点越来越明显。而激光清洗具有更清洁、非接触、高效灵活和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是最可靠、最有效的解决办法。各类金属表面与其周围介质发生化学或电化学反应，使金属遭到腐蚀破坏。金属腐蚀是一种资源浪费，其程度是非常惊人的。各种金属的腐蚀中，以铁的腐蚀最为严重，世界上每年因腐蚀造成的钢铁损失占钢铁总量的 1/5〜1/4。目前国内外对激光清洗锈蚀方面的研究较多。自激光器发明后，激光清洗设想就被提出，近年来，国内也陆续开展了有关激光除锈的研究工作，并取得了有益的进展。干式激光清洗的效率低于湿式清洗，但由于湿式清洗引入液膜，进而造成工艺的稳定性较低，工业应用不够灵活，如处理不当，会造成二次腐蚀等因素，干式激光清洗的研究对于工业化推广而言更为重要。本文从材料与激光耦合作用角度出发，探讨激光清洗工艺对碳钢板锈蚀去除的影响，进而指导实践，同时为清洗用激光器的发展方向进行有益探索。2 激光清洗锈蚀机原理从金属锈蚀清洗的角度考虑，修饰层与基体属于同质层，膜层材料中含有基底层元素、或者是基底层的派生物，即各种腐蚀产物或衰变产物。使用激光方式进行去除，其主要清洗机制为气化机制，在激光能量密度达到锈蚀层的烧蚀阈值后实现清洗作用。具体去除方式分为直接气化和反冲压力两种。钢铁在大气环境中生成的铁锈属缝隙腐蚀，在钢铁基体表面形成一层疏松多孔的氧化皮，无法起到封闭保护作用。水、氧气及其它气体的渗入，使基体不断被锈蚀。然而基于钢铁锈层的这种特点，为激光去除锈蚀创造了便利。本质上金属材料锈蚀激光清洗属于物理去除，主要是通过锈层汽化、锈层与基体存在温度梯度诱导界面处产生热应力、锈层间隙的气相或液相受热产生膨胀力［lasercleaning］等共同作用下，汽化分解和间隙相膨胀破裂交替进行，锈层厚度逐渐减小，最终实现清除锈蚀效果。3 实验过程3.1 样品准备材岳尺寸＜IUL）6X1COX2COjtiS 度0.4niri3.2 设备准备...
