单脉冲皮秒和100纳秒激光清洗对铝合金表面形貌及焊接质量的影响

摘要： 去除铝合金表面的氧化膜和污垢可以提高铝合金的焊接质量。本文通过改变平均激光功率、光斑重叠率和扫描轨迹重叠率，探究了皮秒和100纳秒脉冲激光清洗铝合金的特性。结果表明，氧化物的激光去除深度和直径与平均功率相关。随着平均激光功率的增加，烧蚀坑的深度和直径增大。在相同平均功率下，纳秒激光的烧蚀深度大于皮秒激光。要获得良好的表面质量，纳秒激光需要比皮秒激光更高的重叠率。高重叠率导致纳秒激光的清洗效率远低于皮秒激光。更重要的是，皮秒激光清洗获得的表面质量远优于纳秒激光清洗。此外，焊接实验表明，激光清洗预处理能有效提高焊接质量。