检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

三光束光内同轴送丝激光熔覆成形新方法研究

表面技术 2019年第4期48卷 285-293页

作者：吉绍山刘凡傅戈雁石世宏苏州大学机电工程学院江苏苏州215021

目的研究"三光束光内同轴送丝"激光熔覆新方法以及单向、多向单道熔覆成形效果。方法采用光线追迹法分析了三光束光斑几何特性,运用TracePro分析了光斑能量分布。利用研制的三光束光内送丝装置进行了单向以及多向单道熔覆实验,对其展开... 详细信息

目的研究"三光束光内同轴送丝"激光熔覆新方法以及单向、多向单道熔覆成形效果。方法采用光线追迹法分析了三光束光斑几何特性,运用TracePro分析了光斑能量分布。利用研制的三光束光内送丝装置进行了单向以及多向单道熔覆实验,对其展开成形表面质量以及单道熔覆层的组织和硬度分析。结果 "三光束光内同轴送丝"激光熔覆新方法可以将原始圆形激光束整形为周向均匀分布的三个扇形光斑,三个光斑光通量均沿着z轴方向呈"尖顶状"分布,丝材能够被三个光斑均匀包裹。基材和丝材采用不锈钢304材料,丝材线径为0.8 mm,负离焦量为2.5 mm,激光功率为1500 W,扫描速度为3.5 mm/s,送丝速度为20.5 mm/s,展开单向和多向单道熔覆成形测试,丝材熔化充分,熔覆层表面均匀平滑。熔覆层形貌和质量基本不受扫描方向的影响。单道熔覆层和基体结合良好,组织整体比较细密,无气孔和裂纹等缺陷,熔覆层底部到顶部晶粒形态主要为树枝晶、柱状晶、胞状晶和树枝晶,熔覆层组织为铁素体δ和奥氏体γ,凝固模式为FA模式,熔覆层底部到顶部铁素体δ的主要形态为板条状铁素体、蠕虫状铁素体、骨架状铁素体和板条状铁素体。熔覆层的平均硬度(228HV)明显高于基材硬度,熔覆层底部到顶部的硬度过渡平稳,不存在明显软化区,组织整体比较细小致密,晶粒分布均匀。结论 "三光束光内同轴送丝"激光熔覆新方法可以实现光、丝耦合,基材和丝材采用不锈钢304材料,选择合理的工艺参数,可以获得理想的单向以及多向单道熔覆成形效果。

关键词：激光熔覆三光束光内送丝光线追迹光斑光能成形测试

中空光光内送丝熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

应用激光 2013年第4期33卷 381-384页

作者：朱刚贤石拓傅戈雁石世宏李洪远苏州大学机电工程学院江苏苏州215021 梅塞得斯奔驰技术集团德国辛德芬根71063

在激光送丝熔覆中,由于金属丝材为刚性输送,可避免送粉带来的问题,同时具有容易实现精确控制、送料速度快、精度高、材料利用率几乎为100%、节能环保及相对成本低等优点,送丝熔覆被认为具有极大发展空间。为了获得连续平整的单道熔覆层... 详细信息

在激光送丝熔覆中,由于金属丝材为刚性输送,可避免送粉带来的问题,同时具有容易实现精确控制、送料速度快、精度高、材料利用率几乎为100%、节能环保及相对成本低等优点,送丝熔覆被认为具有极大发展空间。为了获得连续平整的单道熔覆层表面质量,采用"光束中空、光内送丝"的新工艺对304不锈钢丝激光熔覆的工艺进行了实验研究。分析了激光离焦量、送丝速度及线能量(激光功率与扫描速度的比值)对单道熔覆层质量的影响规律。实验结果表明:随送丝速度及线能量的增大,熔覆层表面质量先变好后变差;在一定的激光负离焦范围内,能够获得到表面质量良好的单道熔覆层。为激光送丝熔覆方式下成形实体零件的工艺提供基础。

关键词：激光熔覆光内送丝工艺参数成形质量

316L不锈钢和TC4钛合金光内送丝增材制造工艺研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

316L不锈钢和TC4钛合金光内送丝增材制造工艺研究

作者：杨广楠北京理工大学

学位级别：硕士

激光送丝增材制造是低成本、高效率、高性能金属材料增材制造的重要发展方向。然而,现有激光增材制造的送丝方式主要是侧向旁轴送丝,成形过程中存在各向异性,导致难以成形甚至无法成形,是送丝增材制造发展的一大瓶颈难题。光内送丝是一... 详细信息

激光送丝增材制造是低成本、高效率、高性能金属材料增材制造的重要发展方向。然而,现有激光增材制造的送丝方式主要是侧向旁轴送丝,成形过程中存在各向异性,导致难以成形甚至无法成形,是送丝增材制造发展的一大瓶颈难题。光内送丝是一种中心送丝的激光增材制造新方法,可有效解决成形各向异性问题。然而,相比较成熟的送粉激光增材制造,送丝增材制造往往工艺窗口较小,因此开展光内送丝激光增材制造的工艺研究,获得高性能零件增材制造工艺和并揭示其规律,对推动送丝增材制造技术发展具有重要意义。本文以316L不锈钢和TC4钛合金丝材为载体对光内送丝增材制造成形工艺进行了研究。首先研究了工艺参数(激光功率、送丝速度和扫描速度)对成形质量的影响规律,基于此结合数学分析方法分别构建了316L不锈钢熔道高度和熔道宽高比与工艺参数之间的数学模型,并利用双模型对316L不锈钢的成形工艺进行了优化,接着利用优化的工艺参数进行了316L不锈钢的高致密度成形,并对成形件进行组织和力学性能分析;最后将双模型优化工艺法推广至TC4钛合金,利用优化的TC4钛合金工艺参数进行高致密度成形并对成形件组织进行观察。本文的主要研究成果如下:1.揭示了316L不锈钢光内送丝增材制造成形规律,激光功率增大熔道高度减小同时熔道宽度增加,送丝速度增大熔道高度和熔道宽度均增大,扫描速度增大熔道高度和熔道宽度均减小;2.构建了316L不锈钢丝材的熔道高度和熔道宽高比与工艺参数的数学模型,利用双模型对316L不锈钢工艺参数进行了优化,优化的参数成形的三维零件的组织均匀、力学性能优于锻件且不存在各向异性;3.利用双模型优化工艺法优化TC4钛合金工艺参数,优化的参数成形的三维零件的组织均匀且得到了细化。

关键词：光内送丝熔道高度熔道宽高比数学模型组织和性能

三光束激光熔覆工艺参数对熔覆层几何特征影响

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2020年第15期56卷 227-237页

作者：刘凡吉绍山傅戈雁石世宏苏州大学机电工程学院苏州215021

采用"三光束光内同轴送丝"激光熔覆新方法研究可以获得表面质量较高单道熔覆层的工艺参数组合方案。建立三光束激光熔覆工艺参数与熔覆层表面形貌关系以及几何特征变化规律的数学模型,通过激光提供的单位能量密度E1与丝材所需的能量密... 详细信息

采用"三光束光内同轴送丝"激光熔覆新方法研究可以获得表面质量较高单道熔覆层的工艺参数组合方案。建立三光束激光熔覆工艺参数与熔覆层表面形貌关系以及几何特征变化规律的数学模型,通过激光提供的单位能量密度E1与丝材所需的能量密度E2之间比值关系判断熔覆层表面形貌状态,工艺参数和熔覆层几何特征关系的数学模型预测熔覆层几何特征变化规律,并采用单因素试验法进行验证。研究结果如下:E1/E21.6,熔池能量"过剩",这三种情况形成的熔覆层表面质量较差;只有当1.5≥E1/E2>1.1,熔池能量"充足"能够充分熔化进入熔池的丝材,且丝材能够以连续平稳的"搭桥过渡"方式熔入熔池,熔覆层表面连续光滑,质量较高;熔覆层几何特征变化规律:数学模型预测值变化趋势与试验值基本吻合,离焦量减小,熔覆层宽度W减小,高度H增大,宽高比a减小;激光功率增大,熔覆层宽度W增大,高度H减小,宽高比ɑ增大。扫描速度增大,熔覆层宽度W减少,高度H减少,宽高比a略有增加。送丝速度增大,熔覆层宽度W和高度H都会增大,宽高比ɑ减小。综上采用"三光束光内同轴送丝"新方法对不锈钢304材料的丝材和基材进行激光熔覆试验,工艺参数组合方案满足1.5≥E1/E2>1.1,可以制备出表面形貌佳熔覆层。

关键词：激光熔覆三光束光内送丝工艺参数几何特征