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作者：段艳君;白云;汪军;王鑫刚;黄坚;
单位：内蒙古北方重工业集团有限公司;陆军装备部某单位;武汉锐科光纤激光股份有限公司;西安工业大学机电工程学院;
摘要：火炮身管内壁清洁直接影响武器性能与寿命，传统清洗方法效率低且易损伤基体，激光清洗技术优势明显但过程复杂。本文首先基于激光与材料相互作用原理，建立身管内壁激光清洗仿真模型，利用高斯激光热源模型，结合热传导和热对流方程，模拟不同激光参数下的清洗过程。通过设定材料参数和网格剖分，分析激光作用时间对材料温度变化和熔池形貌的影响，发现挂铜层升温快且幅度大、高斯光束导致材料去除不均匀等。进一步开展炮膛激光清洗实验，用P500MX和P500H激光器，以高斯光和平顶光清洗身管基体材料，并对清洗效果进行评估。结果表明：高斯光对含挂铜基体清洗效果更好，确定了最佳激光清洗参数是激光功率为80%、脉宽为60 ns、频率为500 kHz、填充间距为0.06 mm、扫描速度为10 000 mm/s。研究成果为激光清洗技术的工程应用提供了理论支撑和工艺参考。
关键词：火炮身管内壁;;激光清洗;;高斯激光;;高斯光清洗;;平顶光清洗
基金资助：军内科研项目
