本文關(guān)鍵詞：基于大功率激光提高近凈成形加工速度的研究

  更多相關(guān)文章： 激光近凈成形 大功率激光 優(yōu)化工藝參數(shù) 成形時(shí)間 加工速度

【摘要】：激光近凈成形技術(shù)充分利用與結(jié)合了快速成型和激光熔覆兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際生產(chǎn)中表現(xiàn)出零件設(shè)計(jì)便捷、材料利用率高,且成形零件力學(xué)與化學(xué)性能強(qiáng)等極大的價(jià)值,因此被廣泛的運(yùn)用到航空航天、汽車制造、生物醫(yī)用等領(lǐng)域。目前,不銹鋼金屬激光近凈成形零件多在2000W以下激光條件下制備,因?yàn)樵?000W以下的激光條件熔池?zé)崃坷鄯e小,易于成形,但成形過程激光掃描速度慢,成形時(shí)間較長(zhǎng)。而3000W以上大功率激光近凈成形還很少報(bào)導(dǎo),本文在3000W以上較大功率條件下,對(duì)影響激光近凈成形單道的工藝參數(shù)進(jìn)行了研究,總結(jié)了激光功率、掃描速度、送粉速度對(duì)熔覆層表面形貌的影響規(guī)律,得到了一組在高功率條件下激光近凈成形的最優(yōu)參數(shù)�；趩蔚缹�(shí)驗(yàn)的最優(yōu)工藝參數(shù)組合,開展多道平鋪零件的成形設(shè)計(jì),對(duì)成形過程的抬升量、掃描路徑進(jìn)行了分析與優(yōu)化,有效的改善了兩端塌陷不齊的缺陷,成功得到表面平整光滑、兩端對(duì)稱、層高一致的平鋪零件。對(duì)成形零件進(jìn)行性能測(cè)試,結(jié)果表明成形件內(nèi)部微觀組織分布均勻致密,硬度與抗拉強(qiáng)度良好,證明相比于小功率激光條件下成形相同的零件,采用大功率激光,通過優(yōu)化工藝參數(shù)和掃描路徑能夠成形出同樣理想的零件,而成形時(shí)間大大縮短,有效的提高了加工速度。
【關(guān)鍵詞】：激光近凈成形 大功率激光 優(yōu)化工藝參數(shù) 成形時(shí)間 加工速度
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN249
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 1 緒論14-20
• 1.1 激光近凈成形技術(shù)產(chǎn)生的背景14-15
• 1.2 快速成型技術(shù)的發(fā)展概況15-16
• 1.3 激光熔覆技術(shù)的發(fā)展概況16
• 1.4 激光近凈成形國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展16-19
• 1.5 本課題的主要研究意義與工作內(nèi)容19-20
• 2 激光近凈成形技術(shù)20-25
• 2.1 快速成型技術(shù)原理20
• 2.2 激光熔覆技術(shù)原理20-22
• 2.3 激光近凈成形技術(shù)22-25
• 2.3.1 激光近凈成形技術(shù)原理22-23
• 2.3.2 激光近凈成形技術(shù)的特點(diǎn)23-24
• 2.3.3 激光近凈成形技術(shù)的應(yīng)用24-25
• 3 激光近凈成形實(shí)驗(yàn)條件及實(shí)驗(yàn)方案25-35
• 3.1 激光近凈成形系統(tǒng)組織部分25-32
• 3.1.1 激光器25-26
• 3.1.2 激光冷水機(jī)26-27
• 3.1.3 送粉系統(tǒng)27-30
• 3.1.4 KUKA機(jī)器人30-32
• 3.1.5 實(shí)驗(yàn)加工平臺(tái)32
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料的選定32-33
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方案33
• 3.4 本章小節(jié)33-35
• 4 激光近凈成形主要工藝參數(shù)的影響35-48
• 4.1 單道單層激光近凈成形實(shí)驗(yàn)35-39
• 4.1.1 激光功率對(duì)單道形貌的影響36-37
• 4.1.2 掃描速度對(duì)單道形貌的影響37-38
• 4.1.3 送粉速度對(duì)單道形貌的影響38-39
• 4.2 單道多層激光近凈成形實(shí)驗(yàn)39-42
• 4.2.1 激光近凈成形路徑控制軟件的開發(fā)39-40
• 4.2.2 激光近凈成形抬升量的確定40-42
• 4.3 多道平鋪零件實(shí)驗(yàn)42-46
• 4.3.1 搭接率的確定42-43
• 4.3.2 模型建立與分層處理43-44
• 4.3.3 掃描路徑的優(yōu)化44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-48
• 5 大功率激光近凈成形件的微觀組織結(jié)構(gòu)與性能分析48-52
• 5.1 成形件的金相分析48-49
• 5.2 成形件的顯微硬度分析49
• 5.3 成形件的抗拉強(qiáng)度分析49-50
• 5.4 本章小結(jié)50-52
• 6 結(jié)論與展望52-53
• 6.1 主要結(jié)論52
• 6.2 研究展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況58

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：671592