激光選區(qū)熔化(Selective laser melting,SLM)成形技術(shù)可以制造出形狀十分復(fù)雜的精密高性能金屬零構(gòu)件,是近年來新興的一種近凈成形的加工方法,廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域中。雖然SLM成形技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì),但是其成形零件的尺寸精度依然無法滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求,多數(shù)情況下需要后加工。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)SLM成形尺寸精度的研究很少,而且已有的研究基本停留在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象層面,缺乏理論分析和支撐,無法推廣應(yīng)用。本論文根據(jù)SLM成形線-面-體自下而上的增材制造加工特點(diǎn),對(duì)SLM成形Ti6Al4V典型結(jié)構(gòu)的尺寸精度展開了系統(tǒng)的研究,獲得了SLM成形Ti6Al4V尺寸誤差產(chǎn)生的機(jī)制和規(guī)律,進(jìn)而提出了一些提高SLM成形尺寸精度的方法。本論文的主要研究?jī)?nèi)容及獲得的主要結(jié)果如下:(1)開展了SLM成形單層單道、多層單道、單層多道和多層多道下熔道寬度和表面質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)固定鋪粉層厚和掃描間距時(shí),在200W⁴00W激光功率,500mm/s²500mm/s掃描速度范圍內(nèi),隨著掃描速度的降低和激光功率的增加,單道熔道表面依次呈現(xiàn)不連續(xù)不規(guī)則...

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外SLM成形精度研究現(xiàn)狀
    1.3 SLM成形尺寸精度目前存在的問題及研究難點(diǎn)
    1.4 研究目標(biāo)和內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)及測(cè)試方法
    2.1 SLM成形實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)過程
    2.4 分析測(cè)試方法
    2.5 本章小結(jié)
3 SLM成形中熔道特性演變及機(jī)制研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)方案
    3.2 SLM成形單層單道
    3.3 SLM成形多層單道
    3.4 SLM成形單層多道
    3.5 SLM成形多層多道
    3.6 本章小結(jié)
4 SLM成形尺寸影響因素研究
    4.1 加工前成形尺寸影響因素及其影響
    4.2 加工后成形尺寸影響因素及其影響
    4.3 SLM加工過程中成形尺寸的影響因素及其影響
    4.4 本章小結(jié)
5 SLM成形典型結(jié)構(gòu)成形尺寸的研究
    5.1 SLM成形直板結(jié)構(gòu)水平方向尺寸精度研究
    5.2 SLM成形傾斜板結(jié)構(gòu)水平方向尺寸精度研究
    5.3 SLM成形尖角角度精度研究
    5.4 典型結(jié)構(gòu)垂直方向尺寸精度
    5.5 本章小結(jié)
6 SLM成形尺寸精度的提高方法研究
    6.1 工藝參數(shù)優(yōu)化
    6.2 預(yù)補(bǔ)償法
    6.3 預(yù)補(bǔ)償法和輪廓掃描相結(jié)合的方法
    6.4 可變式掃描間距和鋪粉層厚的方法
    6.5 掃描策略對(duì)弧形結(jié)構(gòu)精度的影響
    6.6 自主設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)件精度優(yōu)化
    6.7 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 研究和展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士期間發(fā)表論文目錄
附錄2 攻讀博士期間申請(qǐng)專利、參加學(xué)術(shù)活動(dòng)目錄



本文編號(hào)：3885978