KMN钢综合性能好,常用于制造大型离心式压缩机叶轮,工程中常在KMN钢表面涂漆/涂油以防止锈蚀。传统除漆/除油方式逐渐无法满足绿色制造的要求,激光清洗与传统清洗相比具有效率高,对环境和人员友好,可精准控制等优点。本文采用激光清洗技术,对KMN钢表面涂覆的环氧漆进行清洗,分别探究了激光清洗参数对清洗效果、KMN钢表面形貌、粗糙度和硬度的影响。并探究了超过基体烧蚀阈值后,激光对基体表面形貌、硬度、耐蚀性的影响。探究激光清洗参数对清洗效果的影响规律时,将影响参数总结简化为搭接率、能量密度、离焦量和入射角度。通过观察单个光斑辐照后的漆层形貌,得到0°入射和离焦量为0时,光斑的作用深度更深更均匀,且负离焦的清洗效果优于正离焦。采用方差分析法探究了各参数对清洗深度的影响程度依次为:搭接率＞离焦量＞能量密度＞入射角度,且搭接率的影响贡献度超过50%。探究激光清洗对基体表面形貌及粗糙度的影响时,通过单次清洗工艺完全清除漆层需较高热输入,易烧蚀基体表面,因此采用二次清洗工艺以改善烧蚀情况。二次清洗时先采用适宜参数大量去除漆层,再采用低热输入参数去除残余,可保证低水平熔化基体的前提下除净漆层。通过对二次清洗后基体表面粗糙度和再涂漆附着力的检测,分别得到了搭接率和能量密度对粗糙度的影响规律,验证了清洗后再涂漆的可行性。激光清洗对KMN钢表面硬度有以下影响规律,随着热输入的增加,硬度出现先下降、再稳定、又下降的现象。硬度变化的原因为:激光作用后,板条马氏体和针状铁素体部分转变为粒状贝氏体,且磨削加工引入的压应力被释放,使表面硬度下降到与基体内部相近水平并保持稳定。随着热输入升高,基体表面熔化程度显著增大,基体重熔导致重熔区内组织完全转变为粒状贝氏体,消除织构的同时引入残余拉应力;在热影响区发生再结晶和晶粒长大,以上三方面原因导致清洗后表面硬度低于基体内部硬度。探究基体烧蚀后,激光对基体表面形貌、硬度、耐蚀性的影响时,随着搭接率的升高,表面熔化程度增加,形貌从磨痕状依次转变为波浪状和规则纹理状。擦除搭接率≥0.895生成的浮层后,可观察到基体表面规律的烧蚀坑。搭接率从0.6至高于0.95,因组织变化硬度先降低再升高。在平面和深度方向,搭接率影响基体硬度变化的范围不同。当搭接率为0.6时因相变耐蚀性降低;当搭接率为0.895时因生成少量Fe3O4耐蚀性与基体相当;当搭接率高于0.95时因生成较多Fe3O4耐蚀性进一步提高。