一种用于激光除锈的钢构件表面粗糙度控制方法
文献发布时间：2023-06-19 16:04:54
技术领域
本发明涉及激光除锈技术领域，具体为一种用于激光除锈的钢构件表面粗糙度控制方法。
背景技术
钢构件是常用的建筑工程材料，其在工厂预制后在施工现在进行安装，然后需要进行涂装。不同的建筑场合对钢构件的表面质量有不同的要求，如为防腐、抗老化的需求，需要对钢构件表面因存放时间久或施工环境不理想而产生的锈蚀进行去除，同时为使涂装物有更好的附着力，还需要除锈后的钢构件表面达到一定的表面粗糙度要求。
有一种清洁环保的除锈方法，其采用向锈面发射激光脉冲的方法，使锈蚀处吸收能量达到熔融，使锈层脱落。有研究发现，除锈激光脉冲扫描过的区域，其会形成如水波纹一般的表面形貌，进而改变钢构件表面的表面粗糙度。还有进一步研究发现，对钢材表面进行多次或重复的激光照射，其表面粗糙度变化为先变小(锈点清除)再变大(表面烧伤)，因此如果涂装或装配对钢构件的表面粗糙度有一定要求，目前的技术还无法在除锈之余兼顾表面粗糙度的控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于激光除锈的钢构件表面粗糙度控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于激光除锈的钢构件表面粗糙度控制方法，包括以下几个步骤：
S1、按照需求尺寸对于钢构件进行切割；
S2、对切割后的钢构件边缘进行打磨处理，消除毛边倒刺；
S3、对打磨后的钢构件进行脱脂液浸泡，清理表面的油污杂质；
S4、对脱脂液浸泡后的钢构件在酸液中浸泡，改变钢构件表面结构；
S5、对钢构件表面粗糙度进行检测，之后建立钢构件粗糙度的处理模型，并根据模型对钢构件进行第一次处理；
S6、若第一次处理结果达到预期粗糙度，则根据建立的模型进行第二次处理，第二次处理结果为钢构件指定的粗糙度；若第一次处理结果未达到预期粗糙度，调整步骤S5中的处理模型，重复步骤S5。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤S1中，切割后钢构件的实际尺寸比钢构件的需求尺寸大1cm～3cm，以供后续处理损耗。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤S2中，采用抛丸设备对钢构件边缘进行重复的打磨处理，抛丸设备所使用的磨料由S280型钢丸与G30型钢砂按照1:0.5～0.8的比例配制而成。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤S3中，脱脂液由脱脂剂与水进行配比而成，脱脂剂与水的具体重量配比为1:600～800，脱脂液处理温度为70℃～90℃。
作为本发明一种优选的技术方案，所述脱脂剂为CK-8300的除油粉。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤S4中，浸泡用的酸液为浓度20wt％～50wt％的硝酸，酸洗过程中酸液的温度不低于55℃，酸洗时间为5min～8min。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤S5中，建立的建立钢构件粗糙度的处理模型中包含的影响因素包括但不限于轧辊粗糙度、单位宽度轧制力、轧制速度和延伸率。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤S5中，将检测后的钢构件的粗糙度与预期粗糙度做差值，并通过建立的模型设置参数，以保证第一次处理后理论上达到差值的一半。
作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤S6中，针对第一次处理未达到预期的处理，重复步骤S5后调整参数使处理后理论上达到差值的三分之一。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种用于激光除锈的钢构件表面粗糙度控制方法，工序简单，便于实施操作；技术要求难度低，工人易上手操作，加工效率有保证；处理后表面粗糙度相同，便于后续涂装作业的进行。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种用于激光除锈的钢构件表面粗糙度控制方法，包括以下几个步骤：
S1、按照需求尺寸对于钢构件进行切割，切割后钢构件的实际尺寸比钢构件的需求尺寸大1.8cm～2.2cm，以供后续处理损耗；
S2、采用抛丸设备对切割后的钢构件边缘进行重复的打磨处理，消除毛边倒刺；抛丸设备所使用的磨料由S280型钢丸与G30型钢砂按照1:0.6的比例配制而成；
S3、对打磨后的钢构件进行脱脂液浸泡，清理表面的油污杂质；脱脂液由脱脂剂与水进行配比而成，脱脂剂与水的具体重量配比为1:700，脱脂液处理温度为80℃；
S4、对脱脂液浸泡后的钢构件在酸液中浸泡，改变钢构件表面结构；浸泡用的酸液为浓度40wt％的硝酸，酸洗过程中酸液的温度为60℃，酸洗时间为7min；
S5、对钢构件表面粗糙度进行检测，之后建立钢构件粗糙度的处理模型，并根据模型对钢构件进行第一次处理；将检测后的钢构件的粗糙度与预期粗糙度做差值，第一次处理后理论上达到差值的一半；
S6、第一次处理结果达到预期粗糙度，根据建立的模型进行第二次处理，第二次处理结果为钢构件指定的粗糙度。
实施例二：
一种用于激光除锈的钢构件表面粗糙度控制方法，包括以下几个步骤：
S1、按照需求尺寸对于钢构件进行切割，切割后钢构件的实际尺寸比钢构件的需求尺寸大3cm，以供后续处理损耗；
S2、采用抛丸设备对切割后的钢构件边缘进行重复的打磨处理，消除毛边倒刺；抛丸设备所使用的磨料由S280型钢丸与G30型钢砂按照1:0.8的比例配制而成；
S3、对打磨后的钢构件进行脱脂液浸泡，清理表面的油污杂质；脱脂液由脱脂剂与水进行配比而成，脱脂剂与水的具体重量配比为1:800，脱脂液处理温度为90℃；
S4、对脱脂液浸泡后的钢构件在酸液中浸泡，改变钢构件表面结构；浸泡用的酸液为浓度50wt％的硝酸，酸洗过程中酸液的温度为65℃，酸洗时间为8min；
S5、对钢构件表面粗糙度进行检测，之后建立钢构件粗糙度的处理模型，并根据模型对钢构件进行第一次处理；将检测后的钢构件的粗糙度与预期粗糙度做差值，第一次处理后理论上达到差值的一半；
S6、第一次处理结果达到预期粗糙度，根据建立的模型进行第二次处理，第二次处理结果为钢构件指定的粗糙度。
实施例三：
一种用于激光除锈的钢构件表面粗糙度控制方法，包括以下几个步骤：
S1、按照需求尺寸对于钢构件进行切割，切割后钢构件的实际尺寸比钢构件的需求尺寸大1cm，以供后续处理损耗；
S2、采用抛丸设备对切割后的钢构件边缘进行重复的打磨处理，消除毛边倒刺；抛丸设备所使用的磨料由S280型钢丸与G30型钢砂按照1:0.5的比例配制而成；
S3、对打磨后的钢构件进行脱脂液浸泡，清理表面的油污杂质；脱脂液由脱脂剂与水进行配比而成，脱脂剂与水的具体重量配比为1:600，脱脂液处理温度为70℃；
S4、对脱脂液浸泡后的钢构件在酸液中浸泡，改变钢构件表面结构；浸泡用的酸液为浓度20wt％的硝酸，酸洗过程中酸液的温度为55℃，酸洗时间为5min；
S5、对钢构件表面粗糙度进行检测，之后建立钢构件粗糙度的处理模型，并根据模型对钢构件进行第一次处理；将检测后的钢构件的粗糙度与预期粗糙度做差值，第一次处理后理论上达到差值的一半；
S6、第一次处理结果达到预期粗糙度，根据建立的模型进行第二次处理，第二次处理结果为钢构件指定的粗糙度。
实施例一、实施例二、实施例三之间的差异之处在意各步骤之间的参数，其余保持同步。
分别对实施例一、实施例二、实施例三所处理的钢构件在处理前后的表面的粗糙度进行采集，每个实施例处理的钢构件选择三个部位进行检测，处理前后检测位置相同，且位置为随机选择，具体数据如下表所示。
由上表可知，在处理前后，整体钢构件表面的粗糙度有大幅度的降低，同时，处理后各位置的粗糙度也保持一个相对均衡的范围内，能够有效消除因为激光除锈带来钢构件表面的粗糙度不一的问题，便于后的涂装工作的顺利进行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。