激光表面清理

激光表面清理指利用激光，以蒸发、液体飞溅、应力剥离等方式，去除材料表面的污染物、油漆或涂层的方法。

中文名称

激光表面清理

英文名称

laser surface cleaning

定　　义

利用激光，以蒸发、液体飞溅、应力剥离等方式，去除材料表面的污染物、油漆或涂层的方法。

应用学科

材料科学技术（一级学科），材料科学技术基础（二级学科），材料合成、制备与加工（三级学科），表面改性和涂层技术（四级学科）

表面清理是清除危害钢坯质量的表面缺陷的生产工序。钢坯表面清理有在线热清理及钢坯冷却后的补充清理两种。在线热清理时，使用火焰清理机及热铣机。火焰清理机通常装在初轧机(见方坯初轧机、板坯初札机和方一板坯初轧机)和大剪机之间，可以进行上下两面(板坯)或上下左右四面(方坯)清理，也可有选择地对缺陷集中区进行重点清理(见钢坯火焰清理及火焰清理)。热铣机装在钢坯连轧机机座之间，可以将方坯或扁坯进行热剥皮，这种装置在俄罗斯有使用，其不足之处是金属消耗较多。钢坯冷却后还需要进行不在线的补充清理，特别是对表面质量有更高要求的钢坯。由于要补充清理，就要占用车间面积，进行上料、吊运、倒垛等作业，特别是大板坯重达45t，给操作管理带来很多麻烦。补充清理有人工及机械化清理两种，补充清理均在缺陷检查以后进行。机械化清理大都采用火焰清理机进行选择性清理，而人工清理常使用火焰枪，对优质钢用砂轮清理或风铲清理。对一些特殊要求的钢(如不锈钢等)要冷后进行全面剥皮。

在板坯生产中，火焰清理是保证钢坯质量的重要工序，它利用高温火焰的气割和熔除作用去除钢坯表面的氧化皮和缺陷，达到剥皮检验和缺陷精整的目的。通过火焰清理可以发现皮下气孔、夹渣、横裂、端面裂纹等缺陷，能够将纵裂、夹渣、凹坑等缺陷快速清除。但是，这项操作需要掌握一定的技巧，否则会在清理过程中产生额外的清理缺陷。人工火焰清理作为一种操作灵活、生产率高、固定成本投入低的表面清理方法而得到广泛应用。沙钢在2005年从韩国引进火焰清理技术，组建了专业的火焰清理队伍、设立了专门的火焰清理场地，目前每年完成的板坯火焰清理量在50万t左右 。

在没有火焰清理和不允许火焰清理的情况下可采用风铲清理。高碳或合金钢原料，在冷状态下可用风铲清理。清理用风铲的型式很多，可分为重型、中型和轻型三种。各种风铲的性能如下图：

风铲清理操作：原料在清理前，先要检查缺陷情况，对于可进行清理的缺陷，应划出缺陷范围，作好标记。铲削时风铲中心线应与原料表面成一定的角度，开始铲削时要先试铲缺陷深度，可采用一遍、两遍、三遍的清理方式。在清理过程中，当铲屑不再裂开或被清理的铲沟上不再有黑线或黑色夹杂物时为止，说明缺陷已被清除。铲沟的宽度应不小于深度的5~6倍。铲削时要使铲沟有较圆滑的角边，不应有尖锐的边棱 ，铲沟长度方向应垂直于轧制方向。

火焰清理的实质是用高温火焰将原料缺陷烧除。它是生产率最高、成本最低的一种清理方法。用火焰清理一吨钢的成本，比用风铲清理便宜一半以上，仅为砂轮研磨的十分之一。清理速度高于风铲10~15倍，同时所需设备也简单。因此被广泛的应用于一般碳素钢、普通低合金钢及部分合金钢的清理上。火焰清理又有人工火焰清理和机械火焰清理两种。