The invention provides a method and device for high efficiency removal of laser cleaning before welding of aluminum alloy oxide film, including step S1, preparation for cleaning material, and an oxide film on the surface of the material to be cleaned; step S2, placing the cleaning material on a three-dimensional mobile platform and focusing the focal plane of the mirror; step S3, adjusting laser light. The direction of the beam is parallel to the normal direction of the surface of the material to be cleaned; step S4, setting the laser parameters, including setting laser energy and determining the laser lap rate; step S5, cleaning the material to be cleaned by laser: pulse laser emission pulse laser, scanning the surface of the material to be cleaned, the laser beam passing through the focusing lens After being absorbed by the oxide film on the surface of the material to be cleaned, the material of the oxide film is converted into a rapidly expanding plasma, away from the surface and removed, and the shock wave is produced, and the shock wave causes the oxide film to be removed after the oxide film becomes fragmented. The effective and effective removal of oxide film on aluminum alloy is achieved.
【技术实现步骤摘要】
一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法及装置
本专利技术属于一种激光加工
,尤其涉及一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗方法及装置。
技术介绍
激光清洗技术是一种新型高效绿色清洗方法。我国存在着大量的清洗行业,清洗需求也与日俱增。传统清洗行业多是运用化学试剂或机械的方法对材料进行清洗。随着国家环保执法力度的加大,上述清洗方式的劣势逐渐暴露出来,而激光清洗所具有的污染小,材料损伤率低等优势是以上两种方法无法比拟的。目前激光清洗技术逐渐在铝合金焊前准备阶段发挥了重要作用。现有公开专利中,CN105772447A提供了一种铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法,根据待清洗表面的氧化膜的厚度,设定激光束的平均功率和清洗速度,达到焊前准备的要求。为了提高清洗效率,实现高效精密去除,目前激光清洗主要采用脉冲式激光器。由于不是连续出光,需要在清洗过程中考虑光斑间距即搭接率对清洗效果的影响:搭接率过高,易造成待清洗材料的二次氧化,反而达不到焊前准备要求;搭接率过低,清洗速度慢,而且氧化膜可能未完全清洗干净,上述激光清洗中出现的变量因素在现有专利中未有提及。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题提供一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法及装置,该方法由于清洗过程中考虑搭接率对清洗效果的影响,通过选择合适的搭接率实现铝合金氧化膜高效且有效的去除,完成焊前准备要求。本专利技术是通过一下技术手段实现上述技术目的的。一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法,包括以下步骤:步骤S1、准备待清洗材料,待清洗材料为铝合金,待清洗材料表面有膜层厚度为d0的氧化膜;步骤S2、将待 ...
【技术保护点】
一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1、准备待清洗材料(7),待清洗材料(7)为铝合金,待清洗材料(7)表面有膜层厚度为d0的氧化膜(6);步骤S2、将待清洗材料(7)置于三维移动平台(8)上,聚焦透镜的焦平面;步骤S3、调节激光光束方向,使激光光束平行于待清洗材料(7)表面的法线方向;步骤S4、设置激光参数,包括设置激光能量和确定激光搭接率,其中设置激光能量:根据氧化膜(6)的膜层厚度d0,选取待清洗材料(7)的激光清洗功率J,此时J=J0+ΔJ,J0为单次去除干净材料表面氧化层的激光清洗阈值功率,ΔJ为设置的激光清洗功率与激光清洗阈值功率的差值,且0≤ΔJ<50×10
【技术特征摘要】
1.一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1、准备待清洗材料(7),待清洗材料(7)为铝合金,待清洗材料(7)表面有膜层厚度为d0的氧化膜(6);步骤S2、将待清洗材料(7)置于三维移动平台(8)上,聚焦透镜的焦平面;步骤S3、调节激光光束方向,使激光光束平行于待清洗材料(7)表面的法线方向;步骤S4、设置激光参数,包括设置激光能量和确定激光搭接率,其中设置激光能量:根据氧化膜(6)的膜层厚度d0,选取待清洗材料(7)的激光清洗功率J,此时J=J0+ΔJ,J0为单次去除干净材料表面氧化层的激光清洗阈值功率,ΔJ为设置的激光清洗功率与激光清洗阈值功率的差值,且0≤ΔJ<50×104W/cm2;确定激光搭接率:通过激光控制板(2)设置激光的扫描速度ν和重复频率f,确定扫描激光搭接率D是激光光斑直径,d为相邻激光光斑中心之间的距离;当ΔJ取值满足条件0≤ΔJ<50×104W/cm2时,激光搭接率η与ΔJ的关系为:η=△J×10-7;步骤S5、激光清洗待清洗材料:脉冲激光器(3)发射脉冲激光扫描待清洗材料(7)表面,脉冲激光器(3)发射的光束通过聚焦透镜(5)后,被待清洗材料(7)表面上的氧化膜(6)所吸收,氧化膜(6)的物质转化为急剧膨胀的等离子体,远离表面并被去除,同时产生冲击波,冲击波使氧化膜(6)变成碎片后清除。2.根据权利要求1所述的一种高效去除铝合金氧化膜焊前激光清洗的方法,其特征在于,所述待清洗材料(7)为2xxx系列铝合金、5xxx系列铝合金、6xxx系列铝合金或7xxx系列铝合金。3....
【专利技术属性】
技术研发人员:佟艳群,黄建宇,任旭东,周建忠,叶云霞,张昂,李琳,王超,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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