本文選題：激光加工 + 激光金屬沉積　； 參考：《光學精密工程》2015年11期

【摘要】：為降低高沉積率激光金屬沉積(Laser Metal Deposition,LMD)工藝中材料的孔隙率,研究了以鎳基高溫合金Inconel 718(IN718)為粉末沉積材料的高沉積率LMD工藝中主要工藝參數(shù)對材料孔隙率的影響,以及通過調整工藝參數(shù)降低材料孔隙率的方法。以目標沉積率為2kg/h的LMD工藝為基礎,通過參數(shù)固化和分離的手段開展了高沉積率LMD的鍍層實驗,研究了主要工藝參數(shù)即激光功率、掃描速度及送粉量對LMD鍍層材料孔隙率的影響,分析了不同參數(shù)下各鍍層的橫截面孔隙率及鍍層孔隙率。實驗顯示:當激光功率從1 440 W增加到4 214 W時,鍍層材料的孔隙率從約1.5%降低至0.02%左右;當掃描速度為500mm/min至5 000mm/min時,鍍層材料孔隙率始終保持為0.07%至0.18%左右;當送粉量從0.64kg/h增加至6.48kg/h時,鍍層材料孔隙率從約0.01%增加至0.84%左右。可見在高沉積率LMD工藝中,掃描速度對材料孔隙率無明顯影響,而提高激光功率、限制送粉量均可有效降低LMD材料孔隙率,提高橫截面孔隙率的一致性。
[Abstract]:In order to reduce the porosity of materials in laser Metal deposition (LMD) process with high deposition rate, the effect of main process parameters on porosity of Ni-base superalloy Inconel 718 and IN718 was studied in this paper. And the method of reducing material porosity by adjusting process parameters. Based on the LMD process with target deposition rate of 2kg/h, the coating experiments of high deposition rate LMD were carried out by means of parameter solidification and separation. The main technological parameters, namely laser power, were studied. The effects of scanning speed and powder feeding amount on the porosity of LMD coating materials were studied. The cross section porosity and coating porosity of each coating under different parameters were analyzed. The experimental results show that when laser power is increased from 1 440 W to 4 214 W, the porosity of the coating material decreases from 1.5% to about 0.02%, and the porosity of the coating material keeps about 0.07% to 0.18% when the scanning speed is from 500mm/min to 5 000mm/min. The porosity of coating material increased from 0.01% to 0.84% when the powder feed rate increased from 0.64kg/h to 6.48kg/h. It can be seen that in the high deposition rate LMD process, the scanning rate has no obvious effect on the porosity of the material, but increasing the laser power and limiting the amount of powder feeding can effectively reduce the porosity of the LMD material and improve the consistency of the cross-section porosity.
【作者單位】： 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所;中國科學院大學;Fraunhofer激光技術研究所;
【基金】：歐盟AMAZE項目(No.313781)
【分類號】：TG174.4

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本文編號：1872572