铝合金氧化层激光去除方法

铝合金的用途广泛，常用于手机外壳、交通工具材料等，但其容易生成氧化层导致性能变差，对此本文为您介绍铝合金氧化层激光去除方法。

随着我国交通行业的快速发展，能耗、安全、环保三大问题日益突出，采用轻质结构材料制造汽车、列车、飞机等交通工具，有利于降低能耗、减少污染排放、提高操控性能和安全性能。

铝合金比强度高、韧性好、加工性能优良、抗腐蚀性能佳等优点，广泛地用作车体、机身的焊接构件。铝合金化学性质活泼，极易与空气中的氧气发生反应在表面生成三氧化二铝氧化膜，即氧化层。三氧化二铝氧化膜熔点高，会阻碍激光能量传递，导致焊接稳定性变差，易使焊缝内出现气孔、夹杂等焊接缺陷；同时氧化层极易吸收水分，在焊接过程中易带来气孔、未熔合等缺陷，这些气孔、夹杂、未熔合等缺陷将严重影响铝合金焊接构件力学和化学性能，对汽车、飞机的安全留下隐患。因此焊接之前必须对铝合金进行去除氧化膜处理，对铝合金氧化层焊前清洗常用的工艺主要有机械摩擦法、化学试剂法。化学清洗存在耗时长、污染大、水分残留等问题，机械打磨存在高损伤、清洗不彻底等缺点，这些问题严重影响清洗后的焊接质量。机械刮削法虽然操作简单，但去除氧化膜效果较差，清理效率较低；而化学清洗法则存在工序复杂、易污染环境等问题。

激光清洗是最新提出的一种新型工艺，由于其特殊的工作原理，在加工过程中与工件无接触、无研磨、无需化学试剂，可以自动化控制，因此激光清洗具有对清洗工件无损伤、加工精度高、清洗环保、高效稳定以及运营成本低的优势。激光清洗是一种新型的表面预处理方法，具有清洗效率高、清洁质量好、适用对象广、基体损伤小、劳动强度低、不污染环境和便于实现自动化等一系列优点。

现有的激光清洗设备几乎都采用1064nm波长的激光光源，并添加惰性气体保护装置，进行激光清洗，铝合金表面氧化膜和铝合金基体对1064nm激光光源的吸收率差异性小，在铝合金氧化层激光清洗时，铝合金基体对激光的吸收强度几乎与表面氧化膜一致，导致存在铝合金基体吸收过多激光能量，从而出现损伤情况；另外铝合金基体在大气中极易氧化，铝合金基体过多的能量摄入会加剧铝合金基体的氧化进程，出现刚清洗完以前的氧化膜，又生成新的氧化膜(二次铝合金氧化膜)的情况，导致氧化膜一直存在，清洗不彻底。