纳秒脉冲激光清洗理论与技术

目录
序
前言
第1章 工业清洗 1
1.1 引言 1
1.2 工业清洗简介 1
1.3 纳秒脉冲激光清洗技术 4
参考文献 10
第2章 纳秒脉冲激光多场耦合清洗机理 13
2.1 引言 13
2.2 激光能量的吸收 13
2.2.1 材料对激光的吸收 13
2.2.2 激光对材料的加热 14
2.3 激光作用下材料温升模型 16
2.3.1 激光能量密度的影响 16
2.3.2 激光清洗厚度分析 17
2.3.3 激光脉宽的影响 19
2.4 激光诱导等离子体光谱 19
2.4.1 激光诱导等离子体形成及特性 19
2.4.2 激光诱导等离子体光谱形成原理 21
2.4.3 纳秒脉冲激光诱导等离子体光谱形成过程分析 22
2.5 激光诱导等离子体冲击波 28
2.5.1 等离子体冲击波的形成 28
2.5.2 冲击波的传输与衰减 29
2.5.3 材料表面弹性变形分析 29
2.6 纳秒脉冲激光清洗过程 34
参考文献 36
第3章 纳秒脉冲激光清洗过程多元参数检测原理与技术 38
3.1 引言 38
3.2 等离子体发光强度检测 38
3.2.1 测试原理 38
3.2.2 发光强度与清洗程度 39
3.2.3 阈值分析 40
3.3 等离子体发光光谱检测 41
3.3.1 测试原理 41
3.3.2 谱线成分与清洗程度 42
3.3.3 谱线强度与清洗程度 44
3.4 激光诱导声波 48
3.4.1 测试原理 48
3.4.2 强度与清洗程度 49
3.4.3 持续时间与清洗程度 49
3.5 表面散斑图像检测 50
3.5.1 测试原理 50
3.5.2 表面状态与清洗程度 51
3.5.3 统计分析结果与清洗程度 53
参考文献 55
第4章 激光清洗系统与成套装备 56
4.1 引言 56
4.2 激光清洗系统综述 56
4.3 激光器 58
4.4 清洗光学系统 60
4.4.1 水下激光清洗装置 60
4.4.2 微孔激光清洗装置 62
4.4.3 辅助系统 63
4.5 实时检测系统 63
4.5.1 在线蒙皮面漆激光清洗检测装置 64
4.5.2 自动判断激光清洗效果装置 66
参考文献 68
第5章 铝合金焊前纳秒脉冲激光清洗技术H
5.1 引言 71
5.2 实验方法与仪器n
5.2.1 实验材料 71
5.2.2 实验装置n
5.2.3 实验方法 72
5.3 激光清洗阈值与损伤阈值 74
5.4 最优激光加工参数优化 76
5.4.1 单次激光清洗对表面氧含量的影响 76
5.4.2 重复多次清洗对表面氧含量的影响 76
5.4.3 搭接率对表面氧含量的影响 80
5.5 纳秒脉冲激光清洗后焊接质量 82
参考文献 84
第6章 船用钢铁坡口焊接前纳秒脉冲激光清洗技术 85
6.1 引言 85
6.2 激光清洗效果评估 85
6.3 正交试验方法 86
6.4 正交试验结果与分析 87
6.4.1 高功率激光能量的清洗效果 88
6.4.2 表面造型与清洗 89
6.4.3 激光发蓝处理 90
6.4.4 理想激光清洗效果 91
6.5 优化方法和结果分析 92
6.5.1 工艺参数的优化方法 92
6.5.2 激光反复作用次数的优化 92
6.5.3 根据表面粗糙度Ra的优化 93
6.5.4 根据表面粗糙度Ry的优化 95
6.6 最优工艺参数下纳秒脉冲激光清洗效果 96
参考文献 97
第7章 碳纤维复合材料胶接前纳秒脉冲激光清洗技术 99
7.1 引言 99
7.2 实验方法与仪器 99
7.2.1 实验材料 99
7.2.2 实验仪器 100
7.2.3 实验方法 100
7.3 加工参数对表面形貌的影响 103
7.4 材料胶接性能的影响因素 107
7.4.1 表面自由能 107
7.4.2 表面化学活性 109
7.5 胶接后拉伸性能 112
参考文献 115
第8章 微颗粒激光清洗理论与技术 117
8.1 引言 117
8.2 微颗粒污染物与吸附力 117
8.3 激光清洗微颗粒 119
8.3.1 干式激光清洗 119
8.3.2 湿式激光清洗 120
8.3.3 激光诱导等离子体冲击波清洗 120
8.4 表面无损激光清洗实验研究 122
8.4.1 实验方法 122
8.4.2 表面形貌和清洗效果 123
8.5 激光清洗与表面改性复合实验研究 125
8.5.1 实验方法 126
8.5.2 激光能量对微孔的影响 128
8.5.3 激光光斑搭接率对微孔的影响 130
8.5.4 微颗粒对激光打孔的影响 131
参考文献 133
第9章 水下激光空化清洗理论与技术 136
9.1 引言 136
9.2 水下激光空化清洗理论 136
9.2.1 水下激光诱导空泡脉动现象 137
9.2.2 水下激光等离子体冲击波运动方程 137
9.3 微颗粒影响激光空化特性 140
9.3.1 实验方案 140
9.3.2 颗粒含量对空化的影响 142
9.3.3 颗粒直径对空化的影响 145
9.4 纳秒脉冲激光空化清洗实验研究 147
9.4.1 实验装置 147
9.4.2 空化清洗效果 148
参考文献 150