Rostfritt stål ytlaserrengöringsteknik forskning
Detta dokument introducerar konceptet och den grundläggande principen för laserrengöringsteknik, och den använder den experimentella metoden för att studera effekten av laserrengöring av rostfritt ståls yta. Testet visar att laserytrengöringstekniken snabbt kan ta bort oxidationsfärgen från rostfria svetsar och värmepåverkad zon samt färgen och rosten på den rostfria stålytan, och kan bilda ett nytt passiveringsskikt.
Laserrengöringsteknik grundprincip
Laserrengöringsteknik hänvisar till användningen av högenergilaserstrålebestrålningsarbetsytan, så att ytan på smutsen, rostfläckar eller beläggningar uppstår omedelbar avdunstning eller strippning, höghastighets effektiv borttagning av rengöringsobjektets ytvidhäftning eller ytbeläggning, så för att uppnå en ren process.
Lasrar, tillsammans med elektronstrålar och jonstrålar, kallas gemensamt för högenergistrålar. Det gemensamma är att strålarna bär hög energi att sända i rymden. Genom att fokusera kan bestrålningen med en effekttäthet på 104-1015W/cm² erhållas nära brännpunkten, som är värmekällan med högst intensitet. . Laser har egenskaperna hög ljusstyrka, hög riktningsförmåga, hög monokromaticitet och hög koherens, som är oöverträffad av vanliga ljuskällor. Med hjälp av laserns höga ljusstyrka, efter att ha fokuserats av linsen, kan en temperatur på tusentals eller till och med tiotusentals grader genereras nära fokus. Laserns höga riktningsförmåga gör att lasern kan sändas effektivt över långa avstånd. Laserns monokromaticitet är extremt hög och våglängden är enkel, vilket bidrar till fokusering och val av våglängd. Laserljuset som emitteras av lasern överförs från den optiska fibern till fokuseringslinsen, och efter fokusering når det ytan på arbetsstycket som ska rengöras från munstyckets inre hål. Vanligtvis används ett munstycke, med hjälp av ett munstycke med liten öppning som är koaxiellt med lasern för att blåsa en gas under tryck in i reningszonen. Gasen tillhandahålls av hjälpgaskällan, och dess huvudsakliga funktion är att förhindra att linsen förorenas av stänk och rök och att rena arbetsstyckets yta och stärka den termiska effekten av lasern och materialet.
Som visas i figur 1, efter att ha absorberat laserenergin, förångas och förångas föroreningarna på objektets yta, eller värms och expanderas omedelbart för att övervinna ytans adsorptionskraft på partiklarna, så att de kan separeras från objektets yta, och därigenom uppnå syftet med rengöring. För närvarande finns det vissa meningsskiljaktigheter om mekanismen för laserrengöring, men de flesta av mekanismerna kan rimligen förklara några fenomen i laserrengöringsexperiment, som i allmänhet inkluderar laserförångningssönderdelning, laserpeeling, termisk expansion av smutspartiklar, substratytvibrationer och är fyra aspekter av partikelvibration; dessutom är laserrengöring ofta resultatet av den samtidiga verkan av flera mekanismer.
Figur 1 Principen för laserrengöring
Laserrengöringsmekanism enligt ytans vidhäftning och substratets termofysiska parametrar varierar i storlek. När ytvidhäftningen och substratmaterialets termofysiska parametrar skiljer sig markant, inkluderar laserrengöringsmekanismen: ablationsförångning, termisk vibration och termisk stötmekanism och akustisk splittringsmekanism, såsom laserrengöringsfärg och gummiskikt. När ytvidhäftningen och substratmaterialets termofysiska parametrar inte skiljer sig, är främst ablationsförångningsmekanismen i funktion, såsom laserrostborttagning.
Rostfritt stål svets yta rengöring test forskning
Mitt företag långvarig massproduktion av T4003 rostfritt stål kropp av fordonet, och de flesta av de rostfria kropp, rostfritt stål material i svetsning, lokala delar på grund av montering gapet är super dålig, vilket resulterar i stor värmetillförsel, särskilt när Användning av en tunn platta på cirka 3 mm, kommer att leda till ytoxidation nära svetsen av rostfritt stål och svetsa tillbaka, vilket förstör materialets ursprungliga passiveringsskikt, så att materialets korrosionsbeständighet minskar eller till och med går sönder. Vissa produkter med utseende av rostfritt stål kräver inte målning eller målning av transparent färglack, överdriven oxidation orsakad av färgskillnaden kommer att allvarligt påverka fordonets övergripande skönhet. Svetsöveroxidation av rostfritt stål sker huvudsakligen på den yttre ytan av kroppen, såsom sidoväggen, den nedre sidoväggsplattan och andra delar, speciellt sidoväggen och ändväggsplattans (ändväggstvärband) anslutningsdelar, som visas i Figur 2.
Figur 2 Stålkropp av rostfritt stål utsida svetsvärmepåverkad zon överdriven oxidation
I enlighet med rekommendationerna i AWS D18.2-standarden och AS 1554.6-standarden, tillåts ytan på den svets- och värmepåverkade zonen ha ljusa halmfärgade oxider och prov 1~3 i figur 3, blå, brun och svart oxider uppfyller inte kraven. Förutom svetsoxidation, kropp av rostfritt stål vid produktion av lokal rost eller andra föroreningar och andra problem, avser projektet att verifiera användningen av laserytrengöringsteknik för att bli av med överdriven oxidation och rost och andra föroreningar på ytan av rostfritt stål. stål, och korrosionsbeständigheten hos den behandlade ytan genom testmetoden.
Figur 3 Prover på svets och värmepåverkad zon oxidationsmissfärgning av rostfritt stål (AWS D18.2:2009)
(1) Testprocessen väljer 65W handhållen laserrengöringsanordning, genom parameterjustering kan olika effekter erhållas, olika behandlingseffekter under olika parametrar visas i figur 4, genom flera tester, för att uppnå det ideala yttillståndet, rimlig parameter inställningarna är följande:
① Lasereffekt: 65W.
② Spotsammanfall: 1.2.
③ Pulsbredd: 30~240ns.
④ Pulsenergi: {{0}}.1~ 0.8mJ, optimal energi 0.1~0.2mJ.
Figur 4 Ytrengöringstest av rostfritt stål
(2) Testresultaten kunde ta bort allt oxidskikt från den svets- och värmepåverkade zonen efter behandling med laserrengöringsanordningen under ovanstående parametrar, som visas i figur 5~figur 7.
Figur 5 Jämförelse av före och efter rengöring av stumsvetsar
Figur 6 Jämförelse av före och efter frontalrengöring av kälsvetsar
Figur 7 Jämförelse av före och efter rengöring av kälsvetsens baksida
Enligt det behandlade yttillståndet på skillnaden i ljusabsorptionshastighet, genom att justera våglängden och andra parametrar, kan lasern inte bara rengöra metallytans oxidskikt, utan också snabbt rengöra rost och färg på rostfritt stål (se figur 8 ~ Bild 9)
Figur 8 Rostrengöring av övre sidobalk
Figur 9 Rengöring av lack
Rengöring av ytan med laser kan inte bara helt ta bort oxidskiktet från svetsen och värmepåverkad zon, utan också bilda ett nytt passiveringsskikt för att förhindra att rost igen. För att verifiera korrosionsbeständigheten hos det nya passiveringsskiktet genomfördes ett jämförelsetest av korrosionsbeständigheten under naturliga och simulerade miljöer. Testet utfördes genom lokal laserrengöring av två testplattor, som förvarades i olika miljöer under en tid för att observera rostsituationen. Korrosionssituationen framgår av figur 10: Provplatta 1 placerades i den öppna utomhusmiljön i 6 månader, och det observerades att det fanns mycket rostspår på den orenade ytan, medan ytan endast var lite rostig efter laserrengöring . Testplatta 2 placerades inomhus vid rumstemperatur under 6 månader, och det observerades att den naturliga oxidationsfärgen uppträdde på den orenade ytan, och ingen missfärgning eller rost observerades på ytan efter laserrengöring, och den var fortfarande metallisk till färgen.
Fig. 10 Bild på rostfritt stålplåtsprov efter rengöring i 6 månader
Laser-ytrengöringsteknik kan snabbt ta bort oxidationsfärgen hos svets och värmepåverkad zon samt färg och rost på ytan av rostfritt stål; laserytrengöringsteknik kan bilda ett nytt passiveringsskikt med god korrosionsbeständighet; ytan av rostfritt stål efter laserrengöring har ingen stor färgskillnad med originalytan.
Om du vill veta mer information om MRJ-Laser, vänligen besök:
Laserrengöringsmaskiner:https://www.mrj-laserclean.com/laser-cleaning-machine/
Lasermärkningsmaskiner:https://www.mrj-laserclean.com/laser-marking-machine/
Lasersvetsmaskiner:https://www.mrj-laserclean.com/laser-welding-machine/
