中国高铁发展至今,已有几十个型号的动车组,在动车组的维护保养环节中,激光清洗机因其独特的性能优势,开始成为越来越多的选择。动车组检修中常出现铝合金轴箱体严重腐蚀的问题,激光清洗能有效去除铝合金轴箱体的腐蚀,同时对其力学性能也会有一定改善。
研究人员使用 100W激光清洗机对铝合金轴箱体零件腐蚀部分进行激光清洗研究。激光参数:功率为100w,重复频率为70kHz,扫描宽度为20mm,扫描频率为260Hz。实验表明,激光清洗可以使氧元素含量降至清洗前的1/3,有效除去铝合金轴箱体表面的锈层。
实验测量了单次清洗对基底的损伤程度,基材损失厚度约为17.5um,可忽略不计,而且当清洗次数增加时,基材损失会变小。实验测量了表面粗糙度,发现几乎无变化。利用金相显微镜观察激光清洗后铝合金表面的微观组织,可以观察到表面出现可以略微提高表面硬度的硬化层,用维氏显微硬度计测量激光清洗后的轴箱体零件表面的硬度,发现硬度确有小幅度提升,且这种硬化层也能提高基材的抗氧化性。
实验还测量了铝合金激光清洗后拉伸强度,弯曲性能等力学性能,发现激光清洗后铝合金轴箱体基材的抗拉性能与弯曲强度均略有提升。实验表明,激光清洗可以有效去除动车组铝合金轴箱体零件的腐蚀,并可以改善材料性能。
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