高湿高盐雾环境下双光激光除锈装置抗腐蚀性能分析

　　摘要：提出高湿高盐雾环境下双光激光除锈装置抗腐蚀性能分析方法，分析双光激光除锈装置结构、构建高湿高盐雾环境后，使用抗腐蚀性能分析方法，分析高湿高盐雾环境下双光激光除锈装置腐蚀坑深度、面积、腐蚀速率、巴氏硬度变化情况。经测试，盐雾气溶胶浓度是50%时，双光激光除锈装置腐蚀30天后，腐蚀坑数目伴随湿度的增加而增多;若盐雾气溶胶浓度、湿度都是50%，装置表面粗糙水平伴随腐蚀时间增加而变大;盐雾气溶胶浓度增大，双光激光除锈装置重量耗损度逐渐增大;伴随腐蚀时间增加，巴氏硬度降低;且双光激光除锈装置在高湿高盐雾环境中腐蚀10天时，腐蚀产物的密集度较低;腐蚀15天时，腐蚀产物密集;腐蚀20~30天时，双光激光除锈装置基体暴露。

　　关键词：高湿;高盐雾;双光;激光;除锈装置;抗腐蚀

　　钢材使用时间长便会出现生锈情况。铁锈在高湿高盐雾环境中将会加快钢铁腐蚀速度。若钢铁材料使用于存在酸、氯气、电介质的溶液里，将因为锈蚀而成为废材[1-2]。根据相关部门整理可知，全球因锈蚀而致使钢铁材料变成废材的情况屡见不鲜。钢铁材料锈蚀将致使产品质量变差、环境出现污染，且对人体健康存在较为显著的负面影响。所以，针对长时间使用钢铁产品而言，需要定期除锈保护[3-4]。尤其是海洋工作船舶，船体长时间接触海水，遭到海水里海量的盐碱侵蚀，将致使船体材料出现电化学腐蚀[5]。

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　　激光除锈也可以理解成激光清洗方法，是目前新研发的除锈方法。其通过高峰值功率的脉冲激光照射生锈区域，生锈区域获取激光能量后温度快速提升，致使其出现蓬松、热震动等相关变动，实现生锈部位和材料本体分离，实现除锈[6]。但是，在高湿高盐雾环境中，双光激光除锈装置也会出现腐蚀，装置生锈将大大降低其除锈效果，为此，本文提出高湿高盐雾环境下双光激光除锈装置抗腐蚀性能分析方法，对高湿高盐雾环境下双光激光除锈装置抗腐蚀性能实施深入研究[7]。

　　1双光激光除锈装置抗腐蚀性能分析

　　1.1双光激光除锈装置

　　该装置的除锈清洗激光器为脉冲CO2激光器。此激光器和紫外、红外YAG激光相比，紫外、红外YAG激光容易导致钢材基底出现黄化现象。使用脉冲CO2激光器作为该装置的除锈清洗激光器时，其峰值功率符合清洗目标的烧蚀阈值要求，且平均功率大，可以完成高效率除锈清洗任务。该装置的钝化激光器是声光调QNd:YAG激光器[8-9]。

　　脉冲激光器不可以使用传统传能光纤传输，能够选取的传播模式依次为自由空间传播、导光臂传播。声光调QNd:YAG激光器能够采用传能光纤、导光臂传播传输[10]。按照两类波长激光的传播属性，能够使用多关节双镜筒导望远镜类导光臂实施激光传播，传播两个激光时以并行性传播模式为主。此类导光臂前方两种关节不存在关联性，依次把脉冲CO2激光器与声光调QNd:YAG激光器衍生的激光耦合至导光臂的两种分支镜筒中，后端的多种关节存在合并性，不但符合导光臂灵活性的需求，还能够实现非长程闭路的激光光束传播[11-12]。

　　2测试结果

　　当高湿高盐雾环境中湿度依次是30%、40%、50%，盐雾气溶胶浓度是50%时，双光激光除锈装置在高湿高盐雾环境中腐蚀30天后，其腐蚀范围粗糙度、腐蚀坑数目、腐蚀坑面积最大值的检测结果。 双光激光除锈装置在高湿高盐雾环境中的腐蚀速率能够描述双光激光除锈装置腐蚀状态的变化、状态。双光激光除锈装置在高湿高盐雾环境中，伴随腐蚀时间的增多，双光激光除锈装置的腐蚀速率出现先变大后变小的趋势。

　　腐蚀10天时，双光激光除锈装置在高湿高盐雾环境中的腐蚀速率高速增长，双光激光除锈装置质量耗损速度快。腐蚀时间为15天时，双光激光除锈装置的腐蚀速度变动不大;腐蚀时间为20天时，腐蚀速率和15天的速率相比有所降低，但在第25天时，双光激光除锈装置的腐蚀速率再次提升，腐蚀时间为30天时，双光激光除锈装置的腐蚀速率再次下降，腐蚀率降低。同样在盐雾气溶胶浓度、湿度均为50%的环境中双光激光除锈装置的腐蚀样貌检测。

　　3结论

　　在同金属存在关联的整个行业中，准确去除金属表面锈蚀部分是目前各个领域均高度关注的问题之一。以往使用化学除锈法对金属表面的腐蚀进行处理时，处理效率极低。而双光激光除锈装置能够实现高精度金属表面锈蚀清洗。但双光激光除锈装置属于金属类装置，在高湿高盐雾环境中也易出现锈蚀情况，对其功能存在一 定影响。本文围绕此问题实施深入研究，并在不同腐蚀时间、不同湿度、不同盐雾气溶胶浓度的环境中检测双光激光除锈装置腐蚀情况，对双光激光除锈装置的保养与应用均存在一定辅助作用。

　　参考文献：

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　　[2]雷明华.金属材料应力腐蚀分析[J].合成材料老化与应用,2019,48(01):115-119.

　　[3]周慧,李锡栋.车辆装备有机涂层腐蚀的EN参数分析[J].合成材料老化与应用,2018,47(05):39-43.

　　[4]潘煜,王明娣,刘金聪,等.100W脉冲激光器HT200表面激光除锈工艺及机理研究[J].应用激光,2019,39(02):269-274.

　　[5]周建忠,李华婷,孙奇,等.基于清洗表面形貌的AH32钢激光除锈机制[J].光学精密工程,2019,27(08):1754-1764.

　　[6]鲍亚运,纪秀林,姬翠翠,等.激光熔覆FeCrNiCoCuAl高熵合金涂层的耐腐蚀与抗冲蚀性能[J].材料工程,2019,47(11):141-147.

　　[7]高勃,杨玉.激光快速成形钛的耐应力腐蚀及耐电化学腐蚀性能研究[J].中华口腔医学杂志,2019,54(4):257.

　　作者：陈浩，余兴建，谭震，王瑞强，张风如

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