一种双光激光除锈方法技术

本发明专利技术涉及一种双光激光除锈方法，包括以下步骤：通过波长为10.6μm的脉冲激光器对金属电力设备的待处理部位的锈蚀污染层进行清洗除锈；清洗除锈完成后，通过波长为1.06μm的钝化激光器对待处理部位进行均匀钝化，使待处理部位形成致密氧化膜层。该双光激光除锈方法能对腐蚀生锈的电力设备进行短时高效除锈，并对其表面进行均匀钝化延缓金属腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种双光激光除锈方法
本专利技术涉及电力设备维护
，特别涉及一种双光激光除锈方法。
技术介绍
电力工业是国民经济的基础产业，电力的安全生产关系到千家万户，关系到经济的发展和社会的稳定。但由于大部分的电力设备常年暴露在户外，受到环境和气候因素的影响，许多设备都出现了金属部分生锈情况，给企业生产埋下了严重的安全隐患。贵州作为山区省份，由于其地处低纬度，北回归线横贯全区中部，全区大部地区热量丰富，雨水丰沛，且其糖厂、酒厂分布广泛，更加加剧了电力设备的腐蚀生锈。与变电站设备腐蚀相关的因素有三个，分别是气候条件、环境条件及大气条件。金属的大气腐蚀是一种液膜下的电化学腐蚀，而液膜的形成与大气的相对湿度密切相关。贵州地处山区，常年高湿高盐雾，极易造成设备产生严重的电化学腐蚀；另外，气温通过影响金属表面液膜状态，如水膜厚度、电阻率、盐类溶解度等，从而影响金属腐蚀。贵州由于其地理环境与气候的原因，盛产甘蔗，使得贵州成为了我国产糖最多的地区，因糖厂分布众多，空气中传播附着在电力设备表面的糖分加剧了设备的腐蚀程度。上述三个因素已成为电力设备安全稳定运行和可靠供电的隐患，甚至曾酿成过一些严重后果。鉴于上述分析，有必要依据现阶段推行的绿色发展理念，加强电力设备清洗新技术的研究、应用，解决在复杂环境下电力设备除污难、抗腐蚀性能差的客观难题，在进一步降低维修强度的前提下，有效提高电力设备的除锈去污能力，从根本上解决了设备维修难的问题，提高了电力设备的使用寿命，解决了电力设备的安全隐患，切实提升电力系统的运维质量。r>
技术实现思路
本申请提供了一种双光激光除锈方法，解决了或部分解决了现有技术中复杂环境下电力设备除污难、抗腐蚀性能差的技术问题，实现了对腐蚀生锈的电力设备进行短时高效除锈，并对其表面进行均匀钝化延缓金属腐蚀的技术效果。本申请提供的一种双光激光除锈方法，包括以下步骤：通过波长为10.6μm的脉冲激光器对金属电力设备的待处理部位的锈蚀污染层进行清洗除锈；所述清洗除锈完成后，通过波长为1.06μm的钝化激光器对所述待处理部位进行均匀钝化，使所述待处理部位形成致密氧化膜层。作为优选，所述脉冲激光器为横向激励高气压二氧化碳激光器。作为优选，所述脉冲激光器的谐振腔采用平凹腔结构，最大单脉冲输出能量可达15J，激光脉冲的10％极大值处的全宽度约为3μs，半极大值处全宽度小于200ns。作为优选，所述清洗除锈过程中，所述脉冲激光器以线扫描方式运行，扫描多次，在最后一次扫描时，同步开启所述钝化激光器。作为优选，所述脉冲激光器进行扫描时，先采用低扫描速度对所述锈蚀污染层进行处理，将严重锈蚀清除，同时会产生二次氧化产物；再采用高扫描速度将所述二次氧化产物进行清除。作为优选，所述脉冲激光器的扫描分为：第一扫描阶段、第二扫描阶段及第三扫描阶段，其中，所述第一扫描阶段的扫描次数为5次，激光功率调整为19.5W，扫描速度为500mm/s；所述第二扫描阶段的扫描次数为2次，激光功率调整为19.5W，扫描速度为1500mm/s；所述第三扫描阶段的扫描次数为2次，激光功率调整为19.5W，扫描速度为2500mm/s。作为优选，所述脉冲激光器的扫描分为：第一扫描阶段及第二扫描阶段，其中，所述第一扫描阶段的扫描次数为4次，激光功率调整为19.5W，扫描速度为800mm/s；所述第二扫描阶段的扫描次数为2次，激光功率调整为19.5W，扫描速度为2500mm/s。作为优选，所述钝化激光器为高重复频率激光器或连续激光器。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：通过采用10.6μm波长的脉冲激光器作为清洗用激光器，由于10.6μm激光的吸收较低，故不易对金属电力设备的待处理部位的基底造成黄化等损伤，其次是10.6μm光的穿透深度很大，穿透深度正比于波长，脉冲激光烧蚀机制下，一个脉冲能够烧掉的污染层厚度与光穿透深度与热扩散深度的较大者的量级一致，因此清洗效率更高。另外再采用1.06μm波长的钝化激光器处理清洗除锈后的待处理部位,使待处理部位的金属基底的表面及浅层区域形成致密氧化层，能有效延缓金属电力设备表面的腐蚀。这样，有效解决了现有技术中复杂环境下电力设备除污难、抗腐蚀性能差的技术问题，实现了对腐蚀生锈的电力设备进行短时高效除锈，并对其表面进行均匀钝化延缓金属腐蚀的技术效果。附图说明图1为本申请实施例提供的双光激光除锈方法的流程示意图；图2为本申请实施例提供的激光除锈示意图；图3为本申请实施例提供的不同扫描速度的除锈效果图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。参见附图1，本申请提供的一种双光激光除锈方法，包括以下步骤：S1：通过波长为10.6μm的脉冲激光器对金属电力设备的待处理部位的锈蚀污染层进行清洗除锈；S2：清洗除锈完成后，通过波长为1.06μm的钝化激光器对待处理部位进行均匀钝化，使待处理部位形成致密氧化膜层。通过采用10.6μm波长的脉冲激光器作为清洗用激光器，由于10.6μm激光的吸收较低，故不易对金属电力设备的待处理部位的基底造成黄化等损伤，其次是10.6μm光的穿透深度很大，穿透深度正比于波长，脉冲激光烧蚀机制下，一个脉冲能够烧掉的污染层厚度与光穿透深度与热扩散深度的较大者的量级一致，因此清洗效率更高。另外再采用1.06μm波长的钝化激光器处理清洗除锈后的待处理部位,使待处理部位的金属基底的表面及浅层区域形成致密氧化层，能有效延缓金属电力设备表面的腐蚀。进一步的，清洗除锈过程中，脉冲激光器以线扫描方式运行，扫描多次，在最后一次扫描时，同步开启钝化激光器。脉冲激光器进行扫描时，先采用低扫描速度对所述锈蚀污染层进行处理，将严重锈蚀清除，同时会产生二次氧化产物；再采用高扫描速度将所述二次氧化产物进行清除。下面通过具体实施例来详细描述本申请的双光激光除锈方法的步骤和原理：对于多孔疏松结构的层状污染物，使用湿式激光清洗的效率要比使用干式激光清洗高得多。湿式清洗中常用的液膜溶液是水。可是对于电力设备除锈，水的引入如果处理不当，会造成金属的二次腐蚀，降低了这种清洗方式的有效性。在本除锈方法中，同时拥有两束激光，一束是用于除锈的清洗用激光，一束用于去除前面湿洗时的液体残余。清洗用激光使用重复频率几十赫兹，高单脉冲能量的脉冲激光器，这样在保证清洗效率的前提下，不会由于热沉积造成基底的不可逆损伤。清洗激光以线扫描方式运行，往复多次，在最后一次清洗时(即这次清洗后锈层会被完全去除)，同步开启钝化用激光器，这种激光器釆用高重复频率激光器或连续激光器，在较低功率下运行，给基底表面均匀加热，去除液膜残余的同时，实现表面的均匀钝化。对于被腐蚀的电力系统相关金属设备先选取脉冲激光器进行清洗，选取此种激光设备的原因：一是相比于紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双光激光除锈方法，其特征在于，包括以下步骤：/n通过波长为10.6μm的脉冲激光器对金属电力设备的待处理部位的锈蚀污染层进行清洗除锈；/n所述清洗除锈完成后，通过波长为1.06μm的钝化激光器对所述待处理部位进行均匀钝化，使所述待处理部位形成致密氧化膜层。/n

【技术特征摘要】
1.一种双光激光除锈方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过波长为10.6μm的脉冲激光器对金属电力设备的待处理部位的锈蚀污染层进行清洗除锈；
所述清洗除锈完成后，通过波长为1.06μm的钝化激光器对所述待处理部位进行均匀钝化，使所述待处理部位形成致密氧化膜层。


2.如权利要求1所述的双光激光除锈方法，其特征在于，所述脉冲激光器为横向激励高气压二氧化碳激光器。


3.如权利要求2所述的双光激光除锈方法，其特征在于，所述脉冲激光器的谐振腔采用平凹腔结构，最大单脉冲输出能量可达15J，激光脉冲的10％极大值处的全宽度约为3μs，半极大值处全宽度小于200ns。


4.如权利要求1所述的双光激光除锈方法，其特征在于，所述清洗除锈过程中，所述脉冲激光器以线扫描方式运行，扫描多次，在最后一次扫描时，同步开启所述钝化激光器。


5.如权利要求4所述的双光激光除锈方法，其特征在于，所述脉冲激光器进行扫描时，
先采用低扫描速度对所述锈蚀污染层进行处理，将严重锈蚀清除...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，余兴建，肖浩宇，谭震，黎绪杰，王瑞强，崔同贵，黄浩，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司凯里供电局，
类型：发明
国别省市：贵州;52