纳秒脉冲激光清洗DC04冷轧带钢表面油污的数值模拟与实验研究

针对DC04冷轧带钢表面冷轧油的清洗需求,利用COMSOL Multiphysics软件对纳秒脉冲激光清洗DC04冷轧带钢表面油污的温度场分布及油污去除过程建立模型,结果表明,当光斑半径为80μm、激光能量密度达到3.48 J/cm^(2)时,油污基本上可以被去除。然后,利用纳秒脉冲激光对冷轧带钢表面的冷轧油进行了激光清洗实验研究。结果表明,当激光能量密度达到3.48 J/cm^(2)、激光光斑搭接率为50%时,油污基本上被去除,符合模拟仿真结果。另外,还对激光光斑搭接率对激光清洗效果的影响进行了研究,结果表明,当激光光斑搭接率降低至37.5%时,激光能量密度需增大至4.47 J/cm^(2)。因此,利用纳秒脉冲激光可以有效清洗DC04冷轧带钢表面的冷轧油,并且不会对带钢表面造成明显损伤,为纳秒脉冲激光清洗其他种类材料表面油污的工艺参数确定提供了参考。