选择性激光熔融成型层温度特性的研究
发布时间:2021-01-02 08:08
选择性激光熔化技术是基于分层叠加的制造思想,逐层堆积成所需的三维实体零件的一种快速成形技术。其原理是利用高能量的激光束直接作用于金属粉末并使其熔化凝固成实体状态。该技术具有成形精度高、不受复杂零件结构限制等优点,被广泛应用于航空航天、医疗与军工等领域。选择性激光熔化技术虽然能够成形结构和形状复杂的零件,但成形质量往往不尽人意。在成形复杂形状工件的实验中发现,工件的小面积区域易产生过烧问题,成形高度越高该区域的成形质量越差。为了解决小面积区域因热量累积而产生的过烧问题,本文搭建了以红外测温仪为核心的测温平台,利用红外测温仪监测工件成型层的表面温度,研究温度对成形质量的影响。通过分析工件成形温度与成形面积的关系,给出了小面积区域容易过烧的解释。通过分析不同工艺参数下工件成型层的温度,得出了激光功率与扫描速率对成型层温度的影响。针对小面积区域易过烧的问题,本文利用红外测温仪监测小面积区域的成形温度,通过实时调控激光功率和扫描速率,抑制小面积区域随成形高度增加而出现的热量累积,从而改善了小面积区域的成形质量。
【文章来源】:合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:58 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
德国EOS公司利用SLM技术成形的零部件
第一章 绪论成形,成形效率与成形尺寸在同类设备中为世界之多光束无缝拼接、四象限加工重合区制造质量控制杂金属零件的高效率、高精度、高性能成形。首次术,其成形效率高出同类装备的 20-40%,所研制制周期,简化了工序,更重要的是将结构-功能一零件,如图 1.3 所示。
粒径范围为 15~53μm。该粉末最大含碳量1 为 316 不锈钢粉末材料组成成分与粉末的表 2. 1 不锈钢粉末材料组成成分与粉末松装密emistry composition and apparent density of the sta材料成分组成(质量分数) Mn Si Mo Nb C% max.1% max.1% max.0.5% 0.15%-0.45% max.0实验设备是合肥工业大学三维打印与激光 快速成型设备,它主要由以下几个部分组光路、密封的工作腔体(包含铺粉装置、控制系统、气体循环装置等。图 2.1 为选
【参考文献】:
期刊论文
[1]激光熔覆技术的应用现状与未来发展[J]. 杨胶溪,靳延鹏,张宁. 金属加工(热加工). 2016(04)
[2]激光金属熔覆成形过程中温度场演化的三维数值模拟[J]. 张冬云,吴瑞,张晖峰,刘臻. 中国激光. 2015(05)
[3]00Cr17Ni14Mo2不锈钢高温力学性能[J]. 王新堂,张金一,DU Yingang. 建筑材料学报. 2015(05)
[4]高性能航空金属结构材料及特种涂层激光熔化沉积制备与成形研究进展[J]. 王华明,张凌云,李安,汤海波,张述泉,方艳丽,李鹏. 金属热处理. 2008(01)
[5]TC4钛合金激光快速成形力学性能[J]. 杨健,黄卫东,陈静,杨海欧. 航空制造技术. 2007(05)
[6]激光选区烧结成型材料的研究和应用现状[J]. 曾锡琴,朱小蓉. 江苏技术师范学院学报. 2005(06)
[7]激光直接快速成形金属材料及零件的研究进展(下)——国内篇[J]. 张凯,刘伟军,尚晓峰,王天然. 激光杂志. 2005(05)
[8]激光熔覆快速成型致密金属零件的试验研究[J]. 邓琦林,胡德金. 金属热处理. 2003(02)
[9]环焊缝管道焊接应力应变三维有限元分析[J]. 董俊慧,霍立兴,张玉凤. 机械工程学报. 2001(12)
[10]激光快速成型金属零件的新方法[J]. 杨森,钟敏霖,张庆茂,刘文今. 激光技术. 2001(04)
博士论文
[1]多焊缝管板结构焊接工艺与残余应力分析[D]. 宋以国.哈尔滨工程大学 2013
[2]基于激光熔覆的三维金属零件激光直接制造技术研究[D]. 李鹏.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]激光熔覆熔池温度场和流场的数值模拟[D]. 赵海玲.燕山大学 2013
[2]特殊形状贯穿件焊接残余应力和疲劳分析[D]. 刘晓苗.哈尔滨工程大学 2009
本文编号:2952990
【文章来源】:合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:58 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
德国EOS公司利用SLM技术成形的零部件
第一章 绪论成形,成形效率与成形尺寸在同类设备中为世界之多光束无缝拼接、四象限加工重合区制造质量控制杂金属零件的高效率、高精度、高性能成形。首次术,其成形效率高出同类装备的 20-40%,所研制制周期,简化了工序,更重要的是将结构-功能一零件,如图 1.3 所示。
粒径范围为 15~53μm。该粉末最大含碳量1 为 316 不锈钢粉末材料组成成分与粉末的表 2. 1 不锈钢粉末材料组成成分与粉末松装密emistry composition and apparent density of the sta材料成分组成(质量分数) Mn Si Mo Nb C% max.1% max.1% max.0.5% 0.15%-0.45% max.0实验设备是合肥工业大学三维打印与激光 快速成型设备,它主要由以下几个部分组光路、密封的工作腔体(包含铺粉装置、控制系统、气体循环装置等。图 2.1 为选
【参考文献】:
期刊论文
[1]激光熔覆技术的应用现状与未来发展[J]. 杨胶溪,靳延鹏,张宁. 金属加工(热加工). 2016(04)
[2]激光金属熔覆成形过程中温度场演化的三维数值模拟[J]. 张冬云,吴瑞,张晖峰,刘臻. 中国激光. 2015(05)
[3]00Cr17Ni14Mo2不锈钢高温力学性能[J]. 王新堂,张金一,DU Yingang. 建筑材料学报. 2015(05)
[4]高性能航空金属结构材料及特种涂层激光熔化沉积制备与成形研究进展[J]. 王华明,张凌云,李安,汤海波,张述泉,方艳丽,李鹏. 金属热处理. 2008(01)
[5]TC4钛合金激光快速成形力学性能[J]. 杨健,黄卫东,陈静,杨海欧. 航空制造技术. 2007(05)
[6]激光选区烧结成型材料的研究和应用现状[J]. 曾锡琴,朱小蓉. 江苏技术师范学院学报. 2005(06)
[7]激光直接快速成形金属材料及零件的研究进展(下)——国内篇[J]. 张凯,刘伟军,尚晓峰,王天然. 激光杂志. 2005(05)
[8]激光熔覆快速成型致密金属零件的试验研究[J]. 邓琦林,胡德金. 金属热处理. 2003(02)
[9]环焊缝管道焊接应力应变三维有限元分析[J]. 董俊慧,霍立兴,张玉凤. 机械工程学报. 2001(12)
[10]激光快速成型金属零件的新方法[J]. 杨森,钟敏霖,张庆茂,刘文今. 激光技术. 2001(04)
博士论文
[1]多焊缝管板结构焊接工艺与残余应力分析[D]. 宋以国.哈尔滨工程大学 2013
[2]基于激光熔覆的三维金属零件激光直接制造技术研究[D]. 李鹏.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]激光熔覆熔池温度场和流场的数值模拟[D]. 赵海玲.燕山大学 2013
[2]特殊形状贯穿件焊接残余应力和疲劳分析[D]. 刘晓苗.哈尔滨工程大学 2009
本文编号:2952990
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/2952990.html
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