【摘要】：增材制造技術(shù)具有材料利用率高和可成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等優(yōu)勢(shì),成為了近年來(lái)制造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。激光熔覆成形是一種靈活性和適應(yīng)性極強(qiáng)的增材制造技術(shù),但其成形效率和精度難以滿足一些結(jié)構(gòu)多樣化零件的制造要求,所以增-減材混合制造技術(shù)得到了人們的重視。然而,增材與基體之間的接合面在方向上千差萬(wàn)別,當(dāng)接合面為傾斜面時(shí)則會(huì)增加激光熔覆成形的難度。因此,本文開(kāi)展傾斜基面上激光熔覆成形的研究,主要解決斜面上成形精度和質(zhì)量的問(wèn)題,并對(duì)增-減材混合制造件的力學(xué)性能進(jìn)行分析。1.本文通過(guò)對(duì)激光熔化金屬材料的過(guò)程進(jìn)行分析,建立了激光熔覆過(guò)程中熔池溫度分布模型和熔覆層的外輪廓模型,并在此基礎(chǔ)上建立了傾斜基面激光熔覆層輪廓偏移量的解析模型。分析了工藝參數(shù)(激光功率、掃描速度及送粉量)對(duì)熔覆層輪廓偏移量的影響與規(guī)律,可通過(guò)提高掃描速度和減少送粉量有效減小熔覆層輪廓的偏移。2.開(kāi)展傾斜基面單道單層激光熔覆成形工藝試驗(yàn)研究,分析工藝參數(shù)對(duì)熔覆層的外輪廓高度、寬度、偏移量及其熔深的影響。確定了不同傾斜角度基面上激光熔覆成形的合理工藝參數(shù),同時(shí)也驗(yàn)證了熔覆層輪廓偏移量模型的計(jì)算正確性。3.根據(jù)單道單層熔覆工藝參數(shù),開(kāi)展不同傾斜角度單道多層薄壁件和多道單層平面的成形試驗(yàn)研究。分別分析了掃描時(shí)間間隔和Z軸提升量對(duì)成形高度的影響、基面傾斜角度對(duì)薄壁與基面垂直精度的影響及橫向搭接率對(duì)平面形貌的影響。4.開(kāi)展316L激光熔覆成形增-減材混合制造件的拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)研究,并對(duì)斷口形貌和微觀組織進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明,通過(guò)熱處理可提升試件強(qiáng)度,基面傾斜角度對(duì)拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及塑性變形幾乎無(wú)影響,同時(shí)混合制造件接合處的拉伸強(qiáng)度均高于增材制造部分,且滿足同材料的工程應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
【圖文】：

激光熔覆成形技術(shù)原理

試驗(yàn)相結(jié)合的方式得到了最佳成形參數(shù)[17]。結(jié)構(gòu)件的成形工藝關(guān)復(fù)雜金屬結(jié)構(gòu)件的成形工藝的研究，美國(guó)處于家試驗(yàn)室在上世紀(jì) 90 年代，，率先使用激光熔覆等多種復(fù)雜金屬結(jié)構(gòu)件（如圖 1-2 所示[18]），并探金等多種類材料的成形工藝。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG665

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2602517