【摘 要】
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激光清洗技术具有清洗效率高质量好、对基材磨损小、劳动强度低、对象广、环保以及灵活性高等优点,易于实现自动化,应用范围广范。目前针对合金表面氧化膜激光清洗的典型工艺参数研究较多,对焊前铝合金清洗可行性也不少,但通过扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）及能谱仪（Energy Dispersive Spectrometer,EDS）手段对激光清洗后合金表面形
【基金项目】
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佛山市核心技术攻关项目（1920001000409）；
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激光清洗技术具有清洗效率高质量好、对基材磨损小、劳动强度低、对象广、环保以及灵活性高等优点,易于实现自动化,应用范围广范。目前针对合金表面氧化膜激光清洗的典型工艺参数研究较多,对焊前铝合金清洗可行性也不少,但通过扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）及能谱仪（Energy Dispersive Spectrometer,EDS）手段对激光清洗后合金表面形貌及氧含量的研究较少,对铝合金焊接接头性能的研究也较少,相关性能的测试结果缺乏,激光清洗对焊接性能的影响规律有待深入研究。鉴于此,本文分析了铝合金表面氧化膜激光清洗机制,采用脉冲激光器对5083F、6013T6和7003T6铝合金进行激光清洗试验,利用SEM及EDS手段研究了平均激光功率对铝合金激光清洗效果（坑深和氧含量）的影响规律。在此基础上,进行同种铝合金板材激光焊焊接试验,研究焊前激光清洗预处理对铝合金焊缝表面成形、焊接接头组织性能和焊接接头局部腐蚀的影响。具体研究内容和结论如下:（1）进行铝合金激光清洗功率计算,当激光能量密度大于5.09 J/cm~2时,铝合金表面Al2O3直接气化脱离基体,此时P≈10 W,为后续清洗试验提供参考依据。（2）进行激光清洗试验,利用SEM观察及EDS分析可以得出清洗深度与激光功率呈正相关,P=5 W时,激光清洗可以将铝合金表面大部分氧化膜去除,当f=30 k Hz,UP=UL=40%,P=5 W时,激光清洗效果最好。（3）铝合金焊前进行激光清洗能够减少了焊接过程中氢的来源,焊缝飞溅、咬边和塌陷等缺陷大大减少,有效改善了三种铝合金焊缝表面成形质量。观察焊缝金相试样微观组织,焊前激光清洗使熔池凝固过程中散热更均匀,三种铝合金焊缝组织明显细化。（4）进行硬度检测和拉伸试验,激光清洗实现了气孔缺陷的调控,激光清洗后的三种铝合金焊接接头平均硬度得到了一定提升,获得良好的拉伸性能,提高了焊接接头质量。（5）在25℃下,干燥空气和3.5 wt%Na Cl溶液中,三种铝合金焊接接头的慢应变速率拉伸试验均表现出较强的应力腐蚀敏感性。其中,焊前激光清洗预处理对5083F和6013T6应力腐蚀倾向影响作用不明显,但对7003T6有较大改善。在25℃下,3.5 wt%Na Cl溶液中,三种铝合金焊接接头在微区电化学试验过程中表现为腐蚀过程不均匀,局部先溶解,部分区域后溶解的趋势。
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