納秒脈沖激光清洗理論與技術

目錄
序
前言
第1章 工業(yè)清洗 1
1.1 引言 1
1.2 工業(yè)清洗簡介 1
1.3 納秒脈沖激光清洗技術 4
參考文獻 10
第2章 納秒脈沖激光多場耦合清洗機理 13
2.1 引言 13
2.2 激光能量的吸收 13
2.2.1 材料對激光的吸收 13
2.2.2 激光對材料的加熱 14
2.3 激光作用下材料溫升模型 16
2.3.1 激光能量密度的影響 16
2.3.2 激光清洗厚度分析 17
2.3.3 激光脈寬的影響 19
2.4 激光誘導等離子體光譜 19
2.4.1 激光誘導等離子體形成及特性 19
2.4.2 激光誘導等離子體光譜形成原理 21
2.4.3 納秒脈沖激光誘導等離子體光譜形成過程分析 22
2.5 激光誘導等離子體沖擊波 28
2.5.1 等離子體沖擊波的形成 28
2.5.2 沖擊波的傳輸與衰減 29
2.5.3 材料表面彈性變形分析 29
2.6 納秒脈沖激光清洗過程 34
參考文獻 36
第3章 納秒脈沖激光清洗過程多元參數(shù)檢測原理與技術 38
3.1 引言 38
3.2 等離子體發(fā)光強度檢測 38
3.2.1 測試原理 38
3.2.2 發(fā)光強度與清洗程度 39
3.2.3 閾值分析 40
3.3 等離子體發(fā)光光譜檢測 41
3.3.1 測試原理 41
3.3.2 譜線成分與清洗程度 42
3.3.3 譜線強度與清洗程度 44
3.4 激光誘導聲波 48
3.4.1 測試原理 48
3.4.2 強度與清洗程度 49
3.4.3 持續(xù)時間與清洗程度 49
3.5 表面散斑圖像檢測 50
3.5.1 測試原理 50
3.5.2 表面狀態(tài)與清洗程度 51
3.5.3 統(tǒng)計分析結果與清洗程度 53
參考文獻 55
第4章 激光清洗系統(tǒng)與成套裝備 56
4.1 引言 56
4.2 激光清洗系統(tǒng)綜述 56
4.3 激光器 58
4.4 清洗光學系統(tǒng) 60
4.4.1 水下激光清洗裝置 60
4.4.2 微孔激光清洗裝置 62
4.4.3 輔助系統(tǒng) 63
4.5 實時檢測系統(tǒng) 63
4.5.1 在線蒙皮面漆激光清洗檢測裝置 64
4.5.2 自動判斷激光清洗效果裝置 66
參考文獻 68
第5章 鋁合金焊前納秒脈沖激光清洗技術H
5.1 引言 71
5.2 實驗方法與儀器n
5.2.1 實驗材料 71
5.2.2 實驗裝置n
5.2.3 實驗方法 72
5.3 激光清洗閾值與損傷閾值 74
5.4 最優(yōu)激光加工參數(shù)優(yōu)化 76
5.4.1 單次激光清洗對表面氧含量的影響 76
5.4.2 重復多次清洗對表面氧含量的影響 76
5.4.3 搭接率對表面氧含量的影響 80
5.5 納秒脈沖激光清洗后焊接質量 82
參考文獻 84
第6章 船用鋼鐵坡口焊接前納秒脈沖激光清洗技術 85
6.1 引言 85
6.2 激光清洗效果評估 85
6.3 正交試驗方法 86
6.4 正交試驗結果與分析 87
6.4.1 高功率激光能量的清洗效果 88
6.4.2 表面造型與清洗 89
6.4.3 激光發(fā)藍處理 90
6.4.4 理想激光清洗效果 91
6.5 優(yōu)化方法和結果分析 92
6.5.1 工藝參數(shù)的優(yōu)化方法 92
6.5.2 激光反復作用次數(shù)的優(yōu)化 92
6.5.3 根據(jù)表面粗糙度Ra的優(yōu)化 93
6.5.4 根據(jù)表面粗糙度Ry的優(yōu)化 95
6.6 最優(yōu)工藝參數(shù)下納秒脈沖激光清洗效果 96
參考文獻 97
第7章 碳纖維復合材料膠接前納秒脈沖激光清洗技術 99
7.1 引言 99
7.2 實驗方法與儀器 99
7.2.1 實驗材料 99
7.2.2 實驗儀器 100
7.2.3 實驗方法 100
7.3 加工參數(shù)對表面形貌的影響 103
7.4 材料膠接性能的影響因素 107
7.4.1 表面自由能 107
7.4.2 表面化學活性 109
7.5 膠接后拉伸性能 112
參考文獻 115
第8章 微顆粒激光清洗理論與技術 117
8.1 引言 117
8.2 微顆粒污染物與吸附力 117
8.3 激光清洗微顆粒 119
8.3.1 干式激光清洗 119
8.3.2 濕式激光清洗 120
8.3.3 激光誘導等離子體沖擊波清洗 120
8.4 表面無損激光清洗實驗研究 122
8.4.1 實驗方法 122
8.4.2 表面形貌和清洗效果 123
8.5 激光清洗與表面改性復合實驗研究 125
8.5.1 實驗方法 126
8.5.2 激光能量對微孔的影響 128
8.5.3 激光光斑搭接率對微孔的影響 130
8.5.4 微顆粒對激光打孔的影響 131
參考文獻 133
第9章 水下激光空化清洗理論與技術 136
9.1 引言 136
9.2 水下激光空化清洗理論 136
9.2.1 水下激光誘導空泡脈動現(xiàn)象 137
9.2.2 水下激光等離子體沖擊波運動方程 137
9.3 微顆粒影響激光空化特性 140
9.3.1 實驗方案 140
9.3.2 顆粒含量對空化的影響 142
9.3.3 顆粒直徑對空化的影響 145
9.4 納秒脈沖激光空化清洗實驗研究 147
9.4.1 實驗裝置 147
9.4.2 空化清洗效果 148
參考文獻 150