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合肥工业大学学报（自然科学版） 2018年第7期41卷 928-933页

作者：赵宗仁田虎成袁自钧陈向东合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009 合肥工业大学智能制造技术研究院安徽合肥230009

为了分析激光往复扫描下薄壁工件的边缘凸起问题,文章建立了熔池的二维热传导和流体流动模型,分析了多层工件的熔池温度分布和形貌特征;通过计算有效送粉量,得到多层工件的成形高度预测,解释了边缘凸起的形成原因。激光在每层工件的边... 详细信息

为了分析激光往复扫描下薄壁工件的边缘凸起问题,文章建立了熔池的二维热传导和流体流动模型,分析了多层工件的熔池温度分布和形貌特征;通过计算有效送粉量,得到多层工件的成形高度预测,解释了边缘凸起的形成原因。激光在每层工件的边界处改变扫描方向,熔池被连续加热而扩大,导致熔池与粉斑的重合面积扩大,增加了有效送粉时间,进而导致工件边缘处熔融的粉末过多、形成凸起。数值计算结果表明,缩小粉斑面积能有效减小边缘凸起问题。

关键词：激光近净成形(LENS) 数值计算温度场速度场边缘凸起

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脉冲激光SLM工艺参数对钛合金成形质量的影响

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表面技术 2023年第11期52卷 430-438页

作者：袁美霞寇莛彧刘琪华明北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044

目的针对SLM成形试件表面质量差且边缘凸起严重的现象,研究脉冲激光SLM成形钛合金试件过程中工艺参数对表面质量、边缘凸起行为及致密度的影响规律,优化工艺参数。方法通过调整曝光时间及点、线间距,制备了15个块状试件,通过激光显微... 详细信息

目的针对SLM成形试件表面质量差且边缘凸起严重的现象,研究脉冲激光SLM成形钛合金试件过程中工艺参数对表面质量、边缘凸起行为及致密度的影响规律,优化工艺参数。方法通过调整曝光时间及点、线间距,制备了15个块状试件,通过激光显微系统来观测表面形貌,分析其表面缺陷,并采集表面粗糙度及平均台阶高度的数据,通过阿基米德排水法测量试件致密度。结果随着线间距的增大,试件的表面质量及致密性都呈先上升后下降的趋势,而试件边缘平面和中间平面的平均高度差则是先增大后减小;随着曝光条件的增强,试件的表面质量和致密性都呈下降的趋势,而试件边缘平面和中间平面的平均高度差则在一定程度上减小。当线间距、曝光时间、点间距分别为0.1 mm、60μs、30μm时,试件表面粗糙度最小,为2.563μm,致密度最大为97.03%;当线间距、曝光时间、点间距分别为0.15 mm、80μs、40μm时,试件边缘平面和中间平面的平均高度差最小,为69.865μm。结论在低曝光条件下,试件各个位置的表面粗糙度较为均匀,适当调整线间距有利于获得表面质量和致密性良好、表面缺陷较少的试件,并且在一定程度上SLM成形钛合金的表面粗糙度和致密性存在相关性。高曝光条件虽然会降低试件的表面质量,但在一定程度上可以减少试件边缘的凸起现象。

关键词：工艺参数 SLM 钛合金表面质量致密度边缘凸起

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