高濕高鹽霧環(huán)境下雙光激光除銹裝置抗腐蝕性能分析

　　摘要：提出高濕高鹽霧環(huán)境下雙光激光除銹裝置抗腐蝕性能分析方法，分析雙光激光除銹裝置結(jié)構(gòu)、構(gòu)建高濕高鹽霧環(huán)境后，使用抗腐蝕性能分析方法，分析高濕高鹽霧環(huán)境下雙光激光除銹裝置腐蝕坑深度、面積、腐蝕速率、巴氏硬度變化情況。經(jīng)測試，鹽霧氣溶膠濃度是50%時，雙光激光除銹裝置腐蝕30天后，腐蝕坑數(shù)目伴隨濕度的增加而增多;若鹽霧氣溶膠濃度、濕度都是50%，裝置表面粗糙水平伴隨腐蝕時間增加而變大;鹽霧氣溶膠濃度增大，雙光激光除銹裝置重量耗損度逐漸增大;伴隨腐蝕時間增加，巴氏硬度降低;且雙光激光除銹裝置在高濕高鹽霧環(huán)境中腐蝕10天時，腐蝕產(chǎn)物的密集度較低;腐蝕15天時，腐蝕產(chǎn)物密集;腐蝕20~30天時，雙光激光除銹裝置基體暴露。

　　關(guān)鍵詞：高濕;高鹽霧;雙光;激光;除銹裝置;抗腐蝕

　　鋼材使用時間長便會出現(xiàn)生銹情況。鐵銹在高濕高鹽霧環(huán)境中將會加快鋼鐵腐蝕速度。若鋼鐵材料使用于存在酸、氯氣、電介質(zhì)的溶液里，將因為銹蝕而成為廢材[1-2]。根據(jù)相關(guān)部門整理可知，全球因銹蝕而致使鋼鐵材料變成廢材的情況屢見不鮮。鋼鐵材料銹蝕將致使產(chǎn)品質(zhì)量變差、環(huán)境出現(xiàn)污染，且對人體健康存在較為顯著的負面影響。所以，針對長時間使用鋼鐵產(chǎn)品而言，需要定期除銹保護[3-4]。尤其是海洋工作船舶，船體長時間接觸海水，遭到海水里海量的鹽堿侵蝕，將致使船體材料出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕[5]。

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　　激光除銹也可以理解成激光清洗方法，是目前新研發(fā)的除銹方法。其通過高峰值功率的脈沖激光照射生銹區(qū)域，生銹區(qū)域獲取激光能量后溫度快速提升，致使其出現(xiàn)蓬松、熱震動等相關(guān)變動，實現(xiàn)生銹部位和材料本體分離，實現(xiàn)除銹[6]。但是，在高濕高鹽霧環(huán)境中，雙光激光除銹裝置也會出現(xiàn)腐蝕，裝置生銹將大大降低其除銹效果，為此，本文提出高濕高鹽霧環(huán)境下雙光激光除銹裝置抗腐蝕性能分析方法，對高濕高鹽霧環(huán)境下雙光激光除銹裝置抗腐蝕性能實施深入研究[7]。

　　1雙光激光除銹裝置抗腐蝕性能分析

　　1.1雙光激光除銹裝置

　　該裝置的除銹清洗激光器為脈沖CO2激光器。此激光器和紫外、紅外YAG激光相比，紫外、紅外YAG激光容易導(dǎo)致鋼材基底出現(xiàn)黃化現(xiàn)象。使用脈沖CO2激光器作為該裝置的除銹清洗激光器時，其峰值功率符合清洗目標的燒蝕閾值要求，且平均功率大，可以完成高效率除銹清洗任務(wù)。該裝置的鈍化激光器是聲光調(diào)QNd:YAG激光器[8-9]。

　　脈沖激光器不可以使用傳統(tǒng)傳能光纖傳輸，能夠選取的傳播模式依次為自由空間傳播、導(dǎo)光臂傳播。聲光調(diào)QNd:YAG激光器能夠采用傳能光纖、導(dǎo)光臂傳播傳輸[10]。按照兩類波長激光的傳播屬性，能夠使用多關(guān)節(jié)雙鏡筒導(dǎo)望遠鏡類導(dǎo)光臂實施激光傳播，傳播兩個激光時以并行性傳播模式為主。此類導(dǎo)光臂前方兩種關(guān)節(jié)不存在關(guān)聯(lián)性，依次把脈沖CO2激光器與聲光調(diào)QNd:YAG激光器衍生的激光耦合至導(dǎo)光臂的兩種分支鏡筒中，后端的多種關(guān)節(jié)存在合并性，不但符合導(dǎo)光臂靈活性的需求，還能夠?qū)崿F(xiàn)非長程閉路的激光光束傳播[11-12]。

　　2測試結(jié)果

　　當高濕高鹽霧環(huán)境中濕度依次是30%、40%、50%，鹽霧氣溶膠濃度是50%時，雙光激光除銹裝置在高濕高鹽霧環(huán)境中腐蝕30天后，其腐蝕范圍粗糙度、腐蝕坑數(shù)目、腐蝕坑面積最大值的檢測結(jié)果。 雙光激光除銹裝置在高濕高鹽霧環(huán)境中的腐蝕速率能夠描述雙光激光除銹裝置腐蝕狀態(tài)的變化、狀態(tài)。雙光激光除銹裝置在高濕高鹽霧環(huán)境中，伴隨腐蝕時間的增多，雙光激光除銹裝置的腐蝕速率出現(xiàn)先變大后變小的趨勢。

　　腐蝕10天時，雙光激光除銹裝置在高濕高鹽霧環(huán)境中的腐蝕速率高速增長，雙光激光除銹裝置質(zhì)量耗損速度快。腐蝕時間為15天時，雙光激光除銹裝置的腐蝕速度變動不大;腐蝕時間為20天時，腐蝕速率和15天的速率相比有所降低，但在第25天時，雙光激光除銹裝置的腐蝕速率再次提升，腐蝕時間為30天時，雙光激光除銹裝置的腐蝕速率再次下降，腐蝕率降低。同樣在鹽霧氣溶膠濃度、濕度均為50%的環(huán)境中雙光激光除銹裝置的腐蝕樣貌檢測。

　　3結(jié)論

　　在同金屬存在關(guān)聯(lián)的整個行業(yè)中，準確去除金屬表面銹蝕部分是目前各個領(lǐng)域均高度關(guān)注的問題之一。以往使用化學(xué)除銹法對金屬表面的腐蝕進行處理時，處理效率極低。而雙光激光除銹裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高精度金屬表面銹蝕清洗。但雙光激光除銹裝置屬于金屬類裝置，在高濕高鹽霧環(huán)境中也易出現(xiàn)銹蝕情況，對其功能存在一 定影響。本文圍繞此問題實施深入研究，并在不同腐蝕時間、不同濕度、不同鹽霧氣溶膠濃度的環(huán)境中檢測雙光激光除銹裝置腐蝕情況，對雙光激光除銹裝置的保養(yǎng)與應(yīng)用均存在一定輔助作用。

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　　作者：陳浩，余興建，譚震，王瑞強，張風(fēng)如

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