自愈合效应对光内送粉激光变斑熔覆成形薄壁件的影响

发布时间：2017-09-30 17:31

  本文关键词：自愈合效应对光内送粉激光变斑熔覆成形薄壁件的影响

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【摘要】：为提高激光熔覆成形不等宽构件的成形效率及成形精度,设计了相应的实验:基于光内送粉方式,在单道工艺中采用实时变激光光斑方法,一次扫描而非多道搭接直接熔覆出不等宽熔覆层,逐层堆积制造薄壁零件。分析了变斑过程中激光离焦量连续变化及"拼接"后分段连续变化对薄壁件成形质量的影响规律,结果表明:激光离焦量在-3~-5mm段时薄壁墙顶部平整,表面成形质量良好,熔覆层顶端形貌存在"自愈合"效应,而激光离焦量在0~-2mm段时薄壁墙顶部不平整,成形质量很差;在负离焦范围内,随激光离焦量增大,熔覆层高度先增加后降低,在-2.5mm处取得最大值;在正离焦范围内,熔覆层高度随激光离焦量增大也是先增加后降低,在2.5mm处取得最大值。为实现变斑过程中熔覆层尺寸的连续变化,且充分利用自愈合效应,提出了激光离焦量区间的拼接方法,获得了变斑过程中的自愈合区间,在此区间内逐层堆积出了熔覆层宽度从1到3mm连续变化的薄壁件。此项研究可望为光内送粉激光熔覆成形薄壁变壁厚类零件提供新的方法和工艺。
【作者单位】： 苏州大学机电工程学院;西安交通大学机械工程学院;
【关键词】： 激光熔覆成形 光内送粉 变光斑 自愈合
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51405319;61475107) 江苏省自然科学基金资助项目(BK2012183) 中国博士后科学基金资助项目(2012M521117;2013T60556)
【分类号】：TN249
【正文快照】： 大型变壁厚薄壁零件广泛应用于航空、航天等国防尖端技术及某些高技术领域中,但由于这类零件多工艺、多工序的制造特点,壁厚愈发变薄及结构设计的日益复杂,使得其制造技术面临很大的挑战[1-3]。激光熔覆成形技术作为最具代表性的一种增材制造技术,能直接制造出全致密且力学性

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本文编号：949540