[发明专利]一种飞机铝合金蒙皮激光除漆基体表面完整性综合评价方法

说明书

本发明涉及飞机铝合金蒙皮激光除漆技术领域，特别是涉及一种飞机铝合金蒙皮激光除漆基体表面完整性综合评价方法，包括S1：确定表面完整性评价指标、S2：构建多级综合评价体系、S3：确定评价等级、S4：确定指标集和评价集、S5：确定一级指标权重、S6：确定二级指标权重、S7：构造二级指标的评判(隶属度)矩阵、S8：对各指标进行一级综合评价、S9：构造一级指标的评判(隶属度)矩阵、S10：对最终目标进行二级综合评价、S11：得出最终结论，根据计算结果和最大隶属度原则对最终目标按照评价等级做出评价，根据本发明所建立的分析评价方法，可以提出激光除漆工艺参数优化建议，获得基底无损伤且利于重新喷漆表面的激光可控除漆工艺。

技术领域

本发明涉及飞机铝合金蒙皮激光除漆技术领域，特别是涉及一种飞机铝合金蒙皮激光除漆基体表面完整性综合评价方法。

背景技术

民机蒙皮材料主要是2024-T3硬质航空铝合金，考虑到大气环境的腐蚀、局部气动以及美观等需求，需要在铝合金表面喷涂专用航空涂料。在飞机服役过程中，蒙皮表面漆层会因为太阳辐射、外物冲击、复杂气流冲刷等原因造成老化、起皮、龟裂、脱落等损伤。为保证航空飞机的适航安全性，需要定期去除原有漆层以便于重新喷漆。

在飞机铝合金材料结构的适航维修领域，经过适航验证的维修手册推荐采用化学除漆法和手工打磨除漆法。化学除漆法是指采用酸、碱等能与漆层反应的化学脱漆剂将其除去，虽然快速，但是有毒有污染、成本高。手工打磨除漆是利用钢丝刷、打磨机等工具去除漆层，虽然成本低，但是可控性差，效率低。

飞机蒙皮激光除漆属于激光清洗技术的一个分支，以其精确可控、高效环保及自动化等优势，受到了国内外学者的广泛关注，被认为是未来最可靠、最有效的除漆办法。其基本原理是将高能量密度的激光束整形聚焦后辐照于待除漆部位，利用激光和漆层之间的相互作用，使得油漆经历膨胀、气化、烧蚀、热振动等一系列复杂的过程后，从基体材料表面剥离，从而达到去除漆层的效果。但是，激光除漆是一个多参数(能量密度、扫描速度、脉冲宽度、脉冲重复频率等)共同作用的光热、光力过程，除漆过程中除漆工艺窗口设置不合理或除漆监测反馈不及时，容易导致热量积累或过度清洗对基体表面完整性造成热影响。

当前主要以力学性能的宏观表征作为激光除漆工艺对基体性能影响的唯一评价依据，没有考虑除漆后基体的表面质量及微观性能变化，而且缺乏系统科学的评价体系及方法，以致不能实现真正有效可控的激光除漆适航维修过程，也无法充分验证飞机铝合金蒙皮激光除漆的可靠性与适航安全性。表面完整性主要包括材料表面层力学性能、表面微观形貌特征、表面微观组织特征等，既包括定性指标，也包括定量指标，兼顾了激光除漆后基体表面质量，表面性能以及喷漆重涂性等多方面的要求，对基体性能和寿命发挥着重要作用。

因此，本发明的目的是基于表面完整性建立一种定性与定量相结合多指标综合评价体系，客观准确的评价激光除漆后飞机铝合金蒙皮基体表面完整性的优劣，克服目前采用的宏观力学性能表征作为评价激光除漆对基体性能影响的不足，验证激光除漆技术在适航维修过程中的可靠性，促进激光除漆工艺在航工程领域的应用，并为激光除漆工艺的进一步优化提供反馈与参考。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种飞机铝合金蒙皮激光除漆基体表面完整性综合评价方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种飞机铝合金蒙皮激光除漆基体表面完整性综合评价方法，包括以下步骤：

S1：确定表面完整性评价指标，表面完整性评价指标包括三个一级指标，每个一级指标分别下设三个二级指标，共九个二级指标；

S2：构建多级综合评价体系，包括表面完整性综合评价体系，所述表面完整性综合评价体系为金字塔型结构，从上至下共分为三个层次，分别为目标层、准则层和指标层；

S3：确定评价等级，依据飞机适航维修手册(AMM)规定，维修后飞机蒙皮材料性能变化幅度不超过5％。基于此要求，建立基体表面完整性评价等级；