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碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)胶接工艺广泛应用于各类航空结构件的制造,而表面清洗是提高复材胶接件强度与性能的有效途径。传统清洗技术对复材表面破坏较大或效率较低,利用脉冲激光能够更加高效和精准地对复合材料进行表面清洗,从而有效提高胶接强度。本文针对CFRP胶接前清洗技术需求,开展了激光清洗复材的工艺实验、激光清洗复材过程模型的建立、激光与复合材料作用的热效应、激光参数对CFRP胶接性能的影响等方面的研究。首先,研究了红外与紫外脉冲激光对CFRP作用机制以及由红外激光引起的CFRP表面树脂的热解气化和碳纤维的烧损机制。针对激光清洗CFRP的主要工艺参数开展正交实验设计,基于实验结果探究激光工艺参数对CFRP母材表面微观结构的影响,进而初步筛选出较为适合胶接前清洗的三组工艺参数。包括:第一组,红外激光表面清洗工艺参数:扫描速度9000mm/s,激光功率25.9W,脉冲频率50kHz;第二组,紫外激光部分清洗工艺参数组合:扫描速度500mm/s,激光功率13.6W,脉冲频率30kHz;第三组,紫外激光全清洗工艺参数组合:速度300mm/s,激光功率13.6W,脉冲频率30kHz。其次,针对工艺实验中点烧蚀与线扫描两种表面清洗方法,建立了三维温度场模型。利用有限元模拟软件,对表层杂质、表面树脂以及碳纤维在清洗中的热过程进行了数值模拟。利用复合材料不同组分具有不同汽化耐受温度的特性,计算出了相应的激光清洗CFRP阈值。将模拟所得温度场结果与实验所得的CFRP表面微观形貌进行比对,发现计算结果与实验结果吻合良好。最后,对经过激光清洗的试样进行胶接实验,并开展胶接接头力学性能测试,分析不同激光参数对胶接力学性能的影响,并筛选出最佳工艺参数组合。研究发现,红外或紫外激光完全清洗CFRP胶接接头的破坏形式以界面破坏为主,而紫外激光部分清洗则以内聚破坏为主。最佳的激光清洗CFRP表面工艺参数组合为:紫外脉冲激光扫描速度500mm/s,激光功率13.6W,脉冲频率30kHz。本文针对CFRP的特点,通过脉冲激光表面清洗工艺实验,完成了脉冲激光清洗CFRP过程温度场求解、激光预处理对胶接力学性能的影响研究,并初步优化出较为合适的CFRP表面清洗激光工艺参数组合,为CFRP的胶接预处理提供了新的途径。