[发明专利]基于激光冲击波技术的金属管道内壁除垢方法和装置

摘要

本发明提供基于激光冲击波技术的金属管道内壁除垢方法和装置，属于激光冲击波加工技术领域。本发明采用激光能量吸收层涂覆在反射座表面，经优化激光脉冲束经导光系统沿着金属管件的轴线方向辐照到反射座表面的能量吸收层上，吸收层吸收激光能量后气化、电离，产生高压等离子体，高压等离子体在短时间内急速膨胀产生冲击波，作用于粘附在管道内壁表面的垢体上，使其发生断裂，并从金属管内壁上脱落下来，脱落的垢体随水及时排出。本发明不仅能对内径较大的管道进行除垢，而且也可以对管径较小的金属管进行除垢，本发明装置结构简单、易于推广使用，除垢过程所需的时间短，能耗少，并且具有效率高、无污染、节能环保的特点。

主权项

基于激光冲击波技术的金属管道内壁除垢方法，其特征在于该方法具体如下：先在反射座（13）的端面涂上有效吸收激光能量的黑漆作为能量吸收层（12），再将反射座（13）插入待除垢的金属管（7）内，根据待除垢体（8）的主要成分、金属管（7）的力学性能、金属管（7）的管壁厚度对激光脉冲参数进行优化，激光脉冲束（3）的功率密度为GW/cm2量级，激光脉冲束（3）直接辐照在反射座（13）的能量吸收层（12）上，能量吸收层（12）的材料气化形成高温高压高密度的等离子体（11），高压等离子体(11)迅速膨胀而产生高压冲击波作用在管道内壁的垢体（8）上，形成了向其内部传播的应力波，当应力波压力峰值超过垢体材料的断裂极限时，垢体（8）碎裂并剥落，剥落后的垢体（8）随约束层水（10）从反射座（13）和金属管（7）内壁之间的间隙及时排出管外。