選擇性激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）是近年迅速發(fā)展起來的一種增材制造技術(shù),它能夠直接成形具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)且致密度超過99%的金屬工件,具有廣泛的應(yīng)用前景。在SLM加工過程中,由于存在劇烈的溫度梯度變化,容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力的累積,導(dǎo)致工件在打印過程中產(chǎn)生翹曲和變形。特別是加工具有懸臂結(jié)構(gòu)的工件時(shí),通常需要添加足夠的臨時(shí)支撐來保證懸臂結(jié)構(gòu)的加工成形,但臨時(shí)支撐的打印增加了制造成本,而且復(fù)雜工件內(nèi)部的支撐難以去除,限制了這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)用性與適用性。本文首先研究了掃描速度、激光功率、掃描間距對(duì)于熔道成形質(zhì)量的影響,分析了在低掃描速度和低功率的參數(shù)下熔道出現(xiàn)類似于Plateau-Rayleigh不穩(wěn)態(tài)的原因,并依據(jù)這一現(xiàn)象提出了加工過程中存在類似于晶體生長(zhǎng)的假設(shè);之后依據(jù)晶體生長(zhǎng)假設(shè),首次發(fā)現(xiàn)了一種能夠在粉床上直接成形的水平枝狀結(jié)構(gòu),并研究了這種結(jié)構(gòu)的成形原理和特性;最后研究了在水平枝狀結(jié)構(gòu)上成形懸臂結(jié)構(gòu)的加工參數(shù),并對(duì)SLM懸臂結(jié)構(gòu)的加工工藝進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在粉床上直接成形會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重飛濺現(xiàn)象,對(duì)此,本文采用了離焦高斯型激光光束、增大加工光斑的方法,這種方法... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 選擇性激光熔化成形的研究現(xiàn)狀
    1.3 選擇性激光熔化成形懸臂結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)材料
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
        2.1.2 激光器及相應(yīng)光路系統(tǒng)
        2.1.3 保護(hù)氣循環(huán)系統(tǒng)
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 測(cè)試設(shè)備
第三章 選擇性激光熔化熔道成形研究
    3.1 SLM技術(shù)的成形原理
    3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.3 熔道成形結(jié)果分析
    3.4 基于熔道成形現(xiàn)象的晶體生長(zhǎng)假設(shè)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 粉床上直接成形水平枝狀結(jié)構(gòu)研究
    4.1 粉床上飛濺現(xiàn)象的影響和控制
        4.1.1 飛濺現(xiàn)象
        4.1.2 飛濺現(xiàn)象成因和目前的研究進(jìn)展
        4.1.3 通過增大激光光斑減小粉床上打印時(shí)產(chǎn)生的飛濺現(xiàn)象
    4.2 類似于晶體生長(zhǎng)假設(shè)的驗(yàn)證
    4.3 水平枝狀結(jié)構(gòu)的研究
        4.3.1 不同掃描間距對(duì)成形效果的影響
        4.3.2 其它加工參數(shù)和激光光斑半徑對(duì)成形效果的影響
        4.3.3 成形水平枝狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
        4.3.4 水平枝狀結(jié)構(gòu)的縱向生長(zhǎng)性研究
        4.3.5 水平枝狀結(jié)構(gòu)的橫向生長(zhǎng)性研究
        4.3.6 加工參數(shù)對(duì)不同寬度水平枝狀結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 懸臂結(jié)構(gòu)直接成形研究
    5.1 懸臂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
    5.2 殘余應(yīng)力累積對(duì)結(jié)構(gòu)成形的影響
    5.3 水平懸臂結(jié)構(gòu)的直接成形研究
    5.4 水平封閉腔結(jié)構(gòu)成形
    5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]激光選區(qū)熔化成形GH4169殘余應(yīng)力和變形研究[D]. 程勇.華中科技大學(xué) 2019
[2]選擇性激光熔融脈沖加工工藝參數(shù)的研究[D]. 張俊.合肥工業(yè)大學(xué) 2019
[3]選區(qū)激光熔化AlSi10Mg溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬研究[D]. 李雅莉.南京航空航天大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3180980