数十年以来，激光清洗技术由于具备非接触式、损伤性低、绿色环保等优点，其技术逐渐发展成熟并投入应用，但该项技术尚有不成熟之处，如何提升激光清洗效果（效率、洁净度等）也成为了激光清洗领域的一大难题。

　现如今市场上主流清洗设备分为纳秒脉冲光纤清洗机和连续激光清洗机。其中脉冲激光清洗后的表面洁净度高，但效率偏慢；连续激光清洗效率较高，但清洗后表面洁净度低。

　连续与脉冲激光作用机理分析研究

图1连续激光除锈的温度分布云图

图2脉冲激光除锈的温度分布云图

　通过对连续与脉冲激光除锈过程数值模拟结果的研究可看出，连续激光光源使锈蚀层表面温度超过30000 K，基材表面最高温度接近3500 K：脉冲激光光源使锈蚀层表面最高温度达14758 K，基材表面最高温度达2255 K。经过对比分析可知，连续激光光源具有更强的热效应，除锈过程的表面温度更高，基材产生热损伤的倾向也更大；脉冲激光光源具有更强的峰值功率，加热效率更高，温度改变速率更快，但脉冲作用持续时间较短，多个脉冲激光周期的叠加效果下使温度多次陡升。两者都存在基材熔化现象，连续激光除锈后表面是一道深度均匀的凹槽，脉冲激光除锈后则是多个光斑形成的火山坑搭接的形貌,在截面上出现多个凸起,且熔坑的深度逐渐加深。

　连续、纳秒脉冲单一和组合清洗效果对比测试

　500W纳秒脉冲设备，2000W连续激光设备，测试工件为碳钢焊缝氧化皮。

　表1激光清洗工艺参数

　序号激光平均功率

　W线宽

　mm清洗速度

　mm/s清洗次数清洗效果单条焊缝清洗时间/s

　1#500 40 5 4清洗干净，露出金属基材240

　2#2000 40 30 2表面有残留20

　3#500+2000 40 30 2清洗干净，露出金属基材20

　图3连续、脉冲组合清洗碳钢焊缝氧化皮效果图

　根据3组实验结果，采用5000W单模加2000W连续的复合激光清洗技术，碳钢焊缝氧化皮的清洗效果和效率最佳。