本文選題：激光熔覆　切入點：平頂激光束　出處：《中國表面工程》2017年05期

【摘要】：利用高功率寬帶平頂光束進行熔覆試驗,采用高速攝像機和圖像處理軟件,建立了寬帶光束-同軸粉末流耦合模型,研究了不同送粉器粉盤轉(zhuǎn)速和載氣流量下激光束與同軸粉末流的耦合特性和規(guī)律,并通過金相顯微鏡和體視顯微鏡分析不同光粉耦合形態(tài)下熔覆涂層的成形特征與規(guī)律,構(gòu)建了光粉耦合特性與熔覆層成形的關(guān)系。結(jié)果表明:在載氣流量不變的條件下,隨粉盤轉(zhuǎn)速增加,粉末流與激光束的耦合位置逐漸由寬帶光束內(nèi)變成寬帶光束外,粉末流匯聚點焦距增大,匯聚直徑先增大后保持不變;在基體處的區(qū)域由焦柱粉流區(qū)變?yōu)榄h(huán)狀粉流區(qū),熔覆層寬度略減小,高度和接觸角增大,粉末利用率先增大后減小,稀釋率減小。在粉盤轉(zhuǎn)速不變的條件下,隨載氣流量增加,粉末流與激光束的耦合形態(tài)不變,粉末流位于寬帶光束外,粉末流匯聚點焦距先增大后減小,匯聚直徑先增大后保持不變;在基體處的區(qū)域由環(huán)狀粉流區(qū)變?yōu)榻怪哿鲄^(qū),熔覆層寬度先增大后減小,高度和接觸角先增大后保持不變,粉末利用率先增大后減小,稀釋率減小。當(dāng)粉盤轉(zhuǎn)速為1.2 r/min,載氣流量為4 L/min時,能夠獲得較好的成形質(zhì)量。
[Abstract]:A wideband beam-coaxial powder flow coupling model was established by using high-speed camera and image processing software.The coupling characteristics and rules of laser beam and coaxial powder flow under different powder plate speed and carrier gas flow rate were studied, and the forming characteristics and rules of cladding coating under different photo-powder coupling morphology were analyzed by metallographic microscope and stereoscopic microscope.The relationship between optical powder coupling and cladding forming was established.The results show that the coupling position of powder flow and laser beam changes gradually from inside the broadband beam to outside, the focal length of the convergent point of the powder flow increases, and the convergent diameter first increases and then remains unchanged with the increase of the carrier gas flow rate.In the region of the matrix, the powder flow zone of the coke column is changed into the annular powder flow zone, the width of the cladding layer decreases slightly, the height and the contact angle increase, the powder utilization increases first and then decreases, and the dilution rate decreases.Under the condition of constant rotating speed of powder disk, the coupling morphology of powder flow and laser beam is invariant with the increase of carrier gas flow rate. The powder flow is located outside the broadband beam. The focal length of the convergent point of powder flow first increases and then decreases, and the convergent diameter first increases and then remains unchanged.In the region of matrix from annular powder flow zone to focal column powder flow zone, the width of cladding layer first increases and then decreases, the height and contact angle first increase and then remain unchanged, the powder utilization increases first and then decreases, and the dilution rate decreases.When the rotating speed of the powder disk is 1.2 r / min and the flow rate of carrier gas is 4 L/min, the better forming quality can be obtained.
【作者單位】： 溫州大學(xué)浙江省激光加工機器人重點實驗室;溫州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51605338) 浙江省博士后科研擇優(yōu)資助項目(156184) 浙江省教育廳資助項目(Y201430593)~~
【分類號】：TG174.4

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本文編號：1703492