[发明专利]一种去除金属表面激光加工熔渣的方法及应用

说明书

本发明属于金属表面加工处理技术领域，具体涉及一种去除金属表面激光加工熔渣的方法及应用。本发明提供的去除金属表面激光加工熔渣的方法，通过在超声去渣前添加熔渣分解步骤，采用包含硝酸与氢氟酸的低酸浓度的熔渣分解液在高温条件下先将待处理样品的金属表面氧化层部分溶解，形成腐蚀位点，而后采用简短的超声去渣步骤，将包含硝酸与氢氟酸高酸浓度去渣液、室温条件下迅速渗透入腐蚀位点，将表层的熔渣颗粒和被分解的氧化层完全去掉，完成去渣过程。由此可以显著减少因过长超声振动产生的腐蚀、断裂、豁口等不良，提升去渣产品质量；可避免多次更换去渣液操作劳动强度大的问题，提升生产效率。

技术领域

本发明属于金属表面加工处理技术领域，具体涉及一种去除金属表面激光加工熔渣的方法及应用。

背景技术

激光雕刻/加工是用光学控制系统将高能激光束聚焦材料表面使材料按照预定路径熔化，并用压缩气体吹走熔化的高温氧化层和激光加工熔渣颗粒(简称激光加工熔渣)，从而在材料表面形成激光雕刻纹路。上述高温氧化层会影响金属制品表层化学性质，不利于制品后续化学或者电化学加工；激光加工熔渣颗粒的存在会降低金属制品表面光滑度，影响制品医学使用性能。因此，激光加工后的金属制品无法直接使用，需要将表层的激光加工熔渣去除，以实现预期使用效果。

目前，公开的去除激光加工熔渣的方法很多，包括抛光打磨、振动研磨、喷砂喷丸、化学腐蚀、超声化学等。其中，超声化学方法因在生产效率高、去渣彻底、尺寸广泛等方面存在优势而被广泛应用。但采用单一超声化学(酸洗)去渣，能够利用振动作用较快速去除表层激光加工熔渣，而表层的金属氧化层却难以很快的去除，只能通过延长超声去渣时间，多次更换新去渣液，才能将金属激光加工熔渣去除干净。这样就导致去渣过程循环次数多超声振动时间长，易导致去渣后制品出现腐蚀、断裂、豁口等不良；多次更换去渣液操作复杂，人员劳动强度大，生产效率低。

因此，有必要寻求一种高效率去除金属表面激光加工熔渣的方法。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的去除加工熔渣的方法易导致去渣后制品出现腐蚀、断裂、豁口等不良，需要多次更换去渣液等缺陷，从而提供一种去除金属表面激光加工熔渣的方法及应用。

为此，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种去除金属表面激光加工熔渣的方法，包括如下步骤：

熔渣分解：将待处理样品浸入熔渣分解液中，在40-70℃下进行熔渣分解处理，其中，所述熔渣分解液中包括硝酸和氢氟酸；

超声去渣：将熔渣分解处理后的样品浸入去渣液中，在室温条件下进行超声去渣处理，清洗干燥即可；

其中，所述去渣液中包括硝酸和氢氟酸，且所述去渣液中酸的浓度高于熔渣分解液中酸的浓度，这里指去渣液中硝酸和氢氟酸的浓度分别高于熔渣分解液中硝酸和氢氟酸的浓度。

可选的，所述熔渣分解液中硝酸的浓度为2-10％；氢氟酸的浓度为1-8％。

可选的，所述去渣液中硝酸的浓度为25-50％；氢氟酸的浓度为5-15％。

可选的，所述熔渣分解液中硝酸的浓度为4-6％；氢氟酸的浓度为3-4％。

可选的，所述去渣液中硝酸的浓度为34-38％；氢氟酸的浓度为8-10％。

可选的，所述熔渣分解步骤的处理时间为20-240min；

其中，纯铁、不锈钢或铁基样品的熔渣分解时间为20-80min。

可选的，所述超声去渣步骤的处理时间为20-240min；

其中，钴铬合金或镍钛合金样品的熔渣时间为50-240min。

可选的，所述熔渣分解液中还可包括硫酸、盐酸、过氧化氢、缓蚀剂中的至少一种；