松香酒精粘结铺粉激光金属成形工艺研究

发布时间：2022-12-18 03:06

　　针对目前激光增材制造过程中,同步送粉法粉末利用率不高,浪费极大,需要考虑粉末对环境的污染及粉末回收,粉末粘结法铺粉厚度不易控制,在激光成形过程中,粘结层易脱落,且粘结剂的气化分解易使成形层受到污染等问题。首先研发了一种金属粉末浆料铺粉激光成形工艺,针对其工艺流程繁琐,工艺时间较长等问题,进行改善优化,研发了松香酒精粘结铺粉激光金属成形工艺。利用搭建的金属粉末铺粉激光成形实验平台研究了各工艺参数对松香酒精粘结铺粉激光金属成形层质量的影响。采用奥林巴斯显微镜、体式显微镜、扫描电子显微镜（SEM）对松香酒精粘结铺粉激光金属成形件和同步送粉激光成形件的微观组织进行观察分析,并通过维氏显微硬度计、洛氏硬度计、电液伺服动静万能试验机测试试件的硬度、抗拉强度。实验结果表明:（1）在松香酒精粘结铺粉过程中,其他条件一定的情况下,步进电机转速越快,单位时间内送粉量就越多,铺粉厚度越厚,三维运动平台进给速度越快,铺粉厚度越薄;金属粉末预置层的厚度可通过步进电机的转速和三维运动平台的进给速度配合调控;其他工艺参数一定的情况下,松香酒精喷嘴口离基材的竖直距离越远,松香酒精溶液喷射速度越快,射流冲击形成沟壑越深... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 快速成形技术
        1.2.1 快速成形技术分类
        1.2.2 激光熔覆成形技术的研究目的和意义
    1.3 激光熔覆成形技术的研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 主要研究内容和创新之处
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 创新之处
第2章 实验的前期准备与研究
    2.1 实验粉末成分
    2.2 实验设备
        2.2.1 激光器和三维运动平台
        2.2.2 铺粉装置
        2.2.3 实验分析仪器
    2.3 实验方案的设计
    2.4 本章小结
第3章 松香酒精粘结铺粉激光金属成形工艺流程
    3.1 金属粉末浆料铺粉激光成形工艺流程
    3.2 松香酒精粘结铺粉激光金属成形工艺
        3.2.1 松香酒精粘结铺粉激光金属成形工艺流程
        3.2.2 粘结剂的选取
    3.3 实验平台的构成
    3.4 工艺参数对金属粉末预置层质量的影响
        3.4.1 步进电机转速和三维运动平台进给速度对铺粉厚度的影响
        3.4.2 松香酒精溶液喷射速度和喷嘴口离基材的竖直距离对金属粉末预置层形貌的影响
        3.4.3 松香酒精溶液浓度对金属粉末预置层质量的影响
    3.5 本章小结
第4章 工艺参数对松香酒精粘结铺粉激光金属成形层质量的影响
    4.1 激光功率密度和扫描速度对激光成形层质量的影响
    4.2 扫描间距对激光成形层质量的影响
    4.3 铺粉厚度对激光成形层质量的影响
    4.4 气体保护对激光成形层质量的影响
    4.5 激光成形件的组织分析与力学性能检测
        4.5.1 激光成形件的制备
        4.5.2 显微组织分析与力学性能检测
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 主要研究结论
    5.2 论文不足与研究工作展望
参考文献
攻读学位期间的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]激光修复TC4钛合金显微组织与力学性能（英文）[J]. 赵庄,陈静,谭华,赵小林,黄卫东.  稀有金属材料与工程. 2017(07)
[2]球墨铸铁表面激光熔覆镍基合金试验研究[J]. 翟建华,许慧印,刘志杰,沈成,王乾宝.  激光与光电子学进展. 2017(10)
[3]增材再制造——面向高端在役装备的智能熔敷成形技术[J]. 朱胜,周超极.  焊接技术. 2017(05)
[4]球墨铸铁表面激光熔覆TiC/钴基合金组织和性能研究[J]. 童文辉,赵子龙,张新元,王杰,国旭明,段新华,刘豫.  金属学报. 2017(04)
[5]选择性激光烧结成形设备及原材料的研究现状[J]. 宫玉玺,王庆顺,朱丽娟,杨洁.  铸造. 2017(03)
[6]基于SLS整体砂型的薄壁铝铸件的快速成形[J]. 梁小文,徐志锋,饶江华,聂明明,赵开发,张益铭.  特种铸造及有色合金. 2017(02)
[7]增材制造技术在船舶制造领域的应用进展[J]. 周长平,林枫,杨浩,王振强,姜风春,陈海龙.  船舶工程. 2017(02)
[8]激光熔覆CaF2/Ni基合金复合涂层的裂纹敏感性及力学性能研究[J]. 张津超,冯爱新,薛伟,张健,程宝义,曹宇鹏,章正刚.  应用激光. 2017(01)
[9]面向“中国制造2025”的增材再制造技术[J]. 朱胜,周超极.  热喷涂技术. 2016(03)
[10]扫描速度对半导体激光熔覆钴基合金涂层组织与性能的影响[J]. 郭士锐,周高峰,郭小锋,易云杰,姚建华.  金属热处理. 2016(08)

博士论文
[1]新型SLS快速成形控制系统及关键工艺研究[D]. 李建国.西南交通大学 2004

硕士论文
[1]选区激光熔化成形多孔铝合金的工艺及组织性能研究[D]. 钱德宇.安徽工业大学 2016
[2]有机物包覆合金粉末及其激光成形件组织与性能研究[D]. 贺沅玮.南华大学 2016
[3]覆膜砂选区激光烧结工艺参数研究[D]. 张昕.中北大学 2016
[4]选区激光熔化成形往复扫描工艺研究[D]. 程慧.浙江工业大学 2016
[5]梯度多孔金属材料的建模及选区激光烧结成型工艺的研究[D]. 段亮亮.陕西科技大学 2014
[6]金属选区激光熔化系统设计及成型工艺研究[D]. 张强.北京工业大学 2012
[7]激光熔覆送粉喷嘴的优化设计及制造[D]. 杨斌.华南理工大学 2011
[8]选择性激光烧结快速成形的工艺改进[D]. 朱卓宇.西安科技大学 2011
[9]薄壁零件选区激光熔化制造工艺及影响因素研究[D]. 罗子艺.华南理工大学 2011
[10]金属粉末选区激光熔化成形工艺研究[D]. 尹华.中北大学 2010



本文编号：3721207