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激光除漆技术是高效环保、可达性好、可控性高的表面清洗技术。铝合金材料是飞机、轨道车辆领域中的主要结构材料,其表面漆定期清除过程中为了保证材料的疲劳性能铝合金基体不能出现损伤现象。为了获得最佳的铝合金表面漆层的去除工艺,研究激光除漆机理、基体损伤行为以及两者之间存在的联系具有重要的意义。本文以激光除漆机理和基体损伤行为作为研究对象,通过高速摄像、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)以及MATLAB软件等相结合对激光除漆过程进行研究,建立了基体损伤行为与漆层去除机理之间的关系;分析了漆层不同去除机理的优缺点,对激光除漆的工艺进行了优化,并通过实验验证了工艺的合理性。通过研究表明:氟碳漆(Fluorocarbon Paint,FP)的去除机理主要有热应力去除、分解-燃烧去除、喷溅去除;氟碳铝粉漆(Fluorocarbon Aluminum Paint,FAP)的去除机理主要有热应力去除、蒸发-沸腾去除、喷溅去除。喷溅去除机理的激光能量密度阈值明显高于其他去除机理的激光能量密度阈值。激光除漆过程中漆层表面粗糙度增加是不可避免的,粗糙度增加将提高漆层对激光的吸收率。激光光斑尺寸越小激光能量密度越大,漆层在粘流态越容易形成过热液体出现喷溅去除现象。铝合金表面预处理形成的氧化膜的主要破坏形式有烧损和开裂;铝合金基体的主要损伤形式有表面熔化和表面出现凹坑。氧化膜的破坏和铝合金基体的损伤都是激光直接作用到其表面造成的,漆层去除过程产生的热量对其没有影响,但是漆层的存在会提高氧化膜或者铝合金基体对激光的吸收率,从而降低两者出现损伤的激光能量密度阈值。氧化膜破坏的激光能量密度阈值和铝合金基体出现熔化损伤的激光能量阈值基本相同,小于铝合金基体出现凹坑损伤的激光能量密度阈值。铝合金基体出现凹坑损伤的最低激光能量密度是2.534J/cm~2,此时漆层主要出现喷溅去除;氧化膜破坏和铝合金基体熔化损伤的最低激光能量密度基本相同约为0.46J/cm~2,在此条件下,FP主要出现的是分解-燃烧去除,FAP主要出现的是蒸发-沸腾去除。分解-燃烧去除过程相对稳定,表面粗糙度不会出现明显的变化;沸腾去除过程不稳定,表面粗糙度会出现较大变化,对基体表面局部区域热积累有一定的影响。根据上述研究制定了:FP主要可以通过燃烧去除,FAP可以通过蒸发去除的工艺。通过工艺实验验证上述漆层去除工艺可以实现漆层去除基体不会出现损伤。