金屬激光增材制造是近年來發(fā)展起來的一種直接從模型成形為實體的新型制造技術。因其可以減少從概念設計到成形為產(chǎn)品實體的中間過程,可以成形功能差異性實體以及不受模具限制等優(yōu)勢,在汽車行業(yè)、電子電氣、醫(yī)療器械等領域都應用廣泛,并且隨著技術的進步和研究的深入,金屬激光增材制造將在更多的領域存在非常大的應用前景。金屬激光增材制造技術中薄壁成形的技術一直有學者研究,并且薄壁結構在航空航天方面的應用非常廣泛和常見,但是激光金屬增材制造中薄壁成形由于其本身的成形特點,也一直是研究難點。目前已有的研究多集中在單道多層,多道多層等簡單模型的研究上,少有在復雜模型的成形上研究,針對航空發(fā)動機渦輪葉片這種帶薄壁結構的模型沉積研究則更少。要使激光增材制造技術在工業(yè)上以及各個領域中得到廣泛的應用,對復雜模型的成形是不可回避的問題,因此本文對金屬增材制造中復雜的薄壁結構成形進行了研究。本文針對這種帶有薄壁結構的模型提出對帶有搭接結構的薄壁成形進行研究,主要研究內(nèi)容如下:1.針對激光金屬沉積薄壁搭接成形結構的特性,搭建了同軸熔池溫度監(jiān)測和熔池形貌監(jiān)測系統(tǒng),對加工過程中熔池的狀態(tài)進行實時的提取和觀察。對熔池的溫度數(shù)據(jù)和熔...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 金屬激光增材制造成形概述
    1.2 金屬激光增材制造薄壁成形研究意義
    1.3 金屬激光增材制造薄壁成形的工藝特點
    1.4 研究現(xiàn)狀及問題
        1.4.1 國外研究進展
        1.4.2 國內(nèi)研究進展
        1.4.3 存在的問題
    1.5 本文的研究內(nèi)容
        1.5.1 課題來源
        1.5.2 課題研究目標
        1.5.3 課題研究思路
        1.5.4 內(nèi)容安排
第2章 金屬增材制造監(jiān)測系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 實驗設計
    2.3 熔池溫度及圖像數(shù)據(jù)的采集
        2.3.1 數(shù)據(jù)采集
        2.3.2 數(shù)據(jù)預處理
    2.4 本章小結
第3章 金屬激光增材制造薄壁搭接成形的影響因素分析
    3.1 引言
    3.2 粉末濃度對薄壁搭接成形的影響
        3.2.1 理論分析
        3.2.2 理論分析結果
    3.3 激光功率對薄壁搭接成形的影響
        3.3.1 理論分析
        3.3.2 理論分析結果
    3.4 實驗
        3.4.1 試驗條件
        3.4.2 實驗設計
        3.4.3 試驗結果
        3.4.4 結論
    3.5 本章小結
第4章 薄壁搭接成形過程模擬
    4.1 引言
    4.2 薄壁搭接成形方案
    4.3 搭接薄壁件成形過程模擬
        4.3.1 有限元建模
        4.3.2 生死單元法
        4.3.3 金屬激光增材制造過程模擬
    4.4 溫度場模擬結果分析
        4.4.1 熔覆過程中定點溫度變化規(guī)律
        4.4.2 熔池大小的變化規(guī)律
        4.4.3 金屬激光增材制造溫度場變化
    4.5 本章小結
第5章 薄壁搭接成形實驗研究
    5.1 引言
    5.2 薄壁搭接成形試驗
        5.2.1 薄壁搭接成形方案
        5.2.2 搭接率對薄壁搭接成形的影響
        5.2.3 試驗過程
    5.3 實驗結果分析
        5.3.1 熔池長度及溫度統(tǒng)計
        5.3.2 熔池長度及溫度對比
    5.4 實驗結果驗證
    5.5 本章小結
總結與展望
參考文獻
致謝
附錄A (讀研期間發(fā)表學術論文和參與科研項目)



本文編號：3832129