選擇性激光熔融成型層溫度特性的研究
發(fā)布時間：2021-01-02 08:08
選擇性激光熔化技術(shù)是基于分層疊加的制造思想,逐層堆積成所需的三維實體零件的一種快速成形技術(shù)。其原理是利用高能量的激光束直接作用于金屬粉末并使其熔化凝固成實體狀態(tài)。該技術(shù)具有成形精度高、不受復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)限制等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療與軍工等領(lǐng)域。選擇性激光熔化技術(shù)雖然能夠成形結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜的零件,但成形質(zhì)量往往不盡人意。在成形復(fù)雜形狀工件的實驗中發(fā)現(xiàn),工件的小面積區(qū)域易產(chǎn)生過燒問題,成形高度越高該區(qū)域的成形質(zhì)量越差。為了解決小面積區(qū)域因熱量累積而產(chǎn)生的過燒問題,本文搭建了以紅外測溫儀為核心的測溫平臺,利用紅外測溫儀監(jiān)測工件成型層的表面溫度,研究溫度對成形質(zhì)量的影響。通過分析工件成形溫度與成形面積的關(guān)系,給出了小面積區(qū)域容易過燒的解釋。通過分析不同工藝參數(shù)下工件成型層的溫度,得出了激光功率與掃描速率對成型層溫度的影響。針對小面積區(qū)域易過燒的問題,本文利用紅外測溫儀監(jiān)測小面積區(qū)域的成形溫度,通過實時調(diào)控激光功率和掃描速率,抑制小面積區(qū)域隨成形高度增加而出現(xiàn)的熱量累積,從而改善了小面積區(qū)域的成形質(zhì)量。
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：58 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
德國EOS公司利用SLM技術(shù)成形的零部件
第一章 緒論成形，成形效率與成形尺寸在同類設(shè)備中為世界之多光束無縫拼接、四象限加工重合區(qū)制造質(zhì)量控制雜金屬零件的高效率、高精度、高性能成形。首次術(shù)，其成形效率高出同類裝備的 20-40%，所研制制周期，簡化了工序，更重要的是將結(jié)構(gòu)-功能一零件，如圖 1.3 所示。
粒徑范圍為 15～53μm。該粉末最大含碳量1 為 316 不銹鋼粉末材料組成成分與粉末的表 2. 1 不銹鋼粉末材料組成成分與粉末松裝密emistry composition and apparent density of the sta材料成分組成（質(zhì)量分數(shù)） Mn Si Mo Nb C% max.1% max.1% max.0.5% 0.15%-0.45% max.0實驗設(shè)備是合肥工業(yè)大學三維打印與激光 快速成型設(shè)備，它主要由以下幾個部分組光路、密封的工作腔體（包含鋪粉裝置、控制系統(tǒng)、氣體循環(huán)裝置等。圖 2.1 為選
【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 楊膠溪,靳延鵬,張寧. 金屬加工(熱加工). 2016(04)
[2]激光金屬熔覆成形過程中溫度場演化的三維數(shù)值模擬[J]. 張冬云,吳瑞,張暉峰,劉臻. 中國激光. 2015(05)
[3]00Cr17Ni14Mo2不銹鋼高溫力學性能[J]. 王新堂,張金一,DU Yingang. 建筑材料學報. 2015(05)
[4]高性能航空金屬結(jié)構(gòu)材料及特種涂層激光熔化沉積制備與成形研究進展[J]. 王華明,張凌云,李安,湯海波,張述泉,方艷麗,李鵬. 金屬熱處理. 2008(01)
[5]TC4鈦合金激光快速成形力學性能[J]. 楊健,黃衛(wèi)東,陳靜,楊海歐. 航空制造技術(shù). 2007(05)
[6]激光選區(qū)燒結(jié)成型材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 曾錫琴,朱小蓉. 江蘇技術(shù)師范學院學報. 2005(06)
[7]激光直接快速成形金屬材料及零件的研究進展（下）——國內(nèi)篇[J]. 張凱,劉偉軍,尚曉峰,王天然. 激光雜志. 2005(05)
[8]激光熔覆快速成型致密金屬零件的試驗研究[J]. 鄧琦林,胡德金. 金屬熱處理. 2003(02)
[9]環(huán)焊縫管道焊接應(yīng)力應(yīng)變?nèi)S有限元分析[J]. 董俊慧,霍立興,張玉鳳. 機械工程學報. 2001(12)
[10]激光快速成型金屬零件的新方法[J]. 楊森,鐘敏霖,張慶茂,劉文今. 激光技術(shù). 2001(04)
博士論文
[1]多焊縫管板結(jié)構(gòu)焊接工藝與殘余應(yīng)力分析[D]. 宋以國.哈爾濱工程大學 2013
[2]基于激光熔覆的三維金屬零件激光直接制造技術(shù)研究[D]. 李鵬.華中科技大學 2005
碩士論文
[1]激光熔覆熔池溫度場和流場的數(shù)值模擬[D]. 趙海玲.燕山大學 2013
[2]特殊形狀貫穿件焊接殘余應(yīng)力和疲勞分析[D]. 劉曉苗.哈爾濱工程大學 2009
本文編號：2952990
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：58 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
德國EOS公司利用SLM技術(shù)成形的零部件
第一章 緒論成形，成形效率與成形尺寸在同類設(shè)備中為世界之多光束無縫拼接、四象限加工重合區(qū)制造質(zhì)量控制雜金屬零件的高效率、高精度、高性能成形。首次術(shù)，其成形效率高出同類裝備的 20-40%，所研制制周期，簡化了工序，更重要的是將結(jié)構(gòu)-功能一零件，如圖 1.3 所示。
粒徑范圍為 15～53μm。該粉末最大含碳量1 為 316 不銹鋼粉末材料組成成分與粉末的表 2. 1 不銹鋼粉末材料組成成分與粉末松裝密emistry composition and apparent density of the sta材料成分組成（質(zhì)量分數(shù)） Mn Si Mo Nb C% max.1% max.1% max.0.5% 0.15%-0.45% max.0實驗設(shè)備是合肥工業(yè)大學三維打印與激光 快速成型設(shè)備，它主要由以下幾個部分組光路、密封的工作腔體（包含鋪粉裝置、控制系統(tǒng)、氣體循環(huán)裝置等。圖 2.1 為選
【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 楊膠溪,靳延鵬,張寧. 金屬加工(熱加工). 2016(04)
[2]激光金屬熔覆成形過程中溫度場演化的三維數(shù)值模擬[J]. 張冬云,吳瑞,張暉峰,劉臻. 中國激光. 2015(05)
[3]00Cr17Ni14Mo2不銹鋼高溫力學性能[J]. 王新堂,張金一,DU Yingang. 建筑材料學報. 2015(05)
[4]高性能航空金屬結(jié)構(gòu)材料及特種涂層激光熔化沉積制備與成形研究進展[J]. 王華明,張凌云,李安,湯海波,張述泉,方艷麗,李鵬. 金屬熱處理. 2008(01)
[5]TC4鈦合金激光快速成形力學性能[J]. 楊健,黃衛(wèi)東,陳靜,楊海歐. 航空制造技術(shù). 2007(05)
[6]激光選區(qū)燒結(jié)成型材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 曾錫琴,朱小蓉. 江蘇技術(shù)師范學院學報. 2005(06)
[7]激光直接快速成形金屬材料及零件的研究進展（下）——國內(nèi)篇[J]. 張凱,劉偉軍,尚曉峰,王天然. 激光雜志. 2005(05)
[8]激光熔覆快速成型致密金屬零件的試驗研究[J]. 鄧琦林,胡德金. 金屬熱處理. 2003(02)
[9]環(huán)焊縫管道焊接應(yīng)力應(yīng)變?nèi)S有限元分析[J]. 董俊慧,霍立興,張玉鳳. 機械工程學報. 2001(12)
[10]激光快速成型金屬零件的新方法[J]. 楊森,鐘敏霖,張慶茂,劉文今. 激光技術(shù). 2001(04)
博士論文
[1]多焊縫管板結(jié)構(gòu)焊接工藝與殘余應(yīng)力分析[D]. 宋以國.哈爾濱工程大學 2013
[2]基于激光熔覆的三維金屬零件激光直接制造技術(shù)研究[D]. 李鵬.華中科技大學 2005
碩士論文
[1]激光熔覆熔池溫度場和流場的數(shù)值模擬[D]. 趙海玲.燕山大學 2013
[2]特殊形狀貫穿件焊接殘余應(yīng)力和疲勞分析[D]. 劉曉苗.哈爾濱工程大學 2009
本文編號：2952990
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