本文關鍵詞：鈦合金激光快速修復送粉系統(tǒng)研制與工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：激光快速修復技術是基于激光熔覆和快速成形技術發(fā)展起來的高新制造技術，具有能量可控、無模具、近凈成形和柔性化程度高等獨特優(yōu)點，為復雜昂貴零件的修復提供了一條嶄新的途徑。該技術利用激光照射形成的熔池使熔覆材料與待修復基體形成冶金結(jié)合從而完成修復工作，在這個過程中，送粉系統(tǒng)能否將粉末顆粒準確、均勻、平穩(wěn)地輸送到熔池當中對修復效果具有重大影響。 送粉系統(tǒng)主要包括同軸送粉噴嘴和送粉器。送粉噴嘴的設計首先采用流體分析軟件Fluent對其粉末流場進行了數(shù)值模擬，并依據(jù)該模擬結(jié)果確定了送粉噴嘴設計的關鍵參數(shù)，其次考慮到送粉噴嘴距熔池、激光束較近，在結(jié)構(gòu)設計中采用了雙層冷卻結(jié)構(gòu)和四孔式送粉方式來保證其工作的穩(wěn)定性與持續(xù)性。送粉器的設計以固氣兩相流作為理論支撐，通過控制粉盤轉(zhuǎn)速實現(xiàn)對送粉量大小的精確調(diào)節(jié)，并加裝了遮光防護裝置以保證輔助設備的正常運行。 為驗證送粉系統(tǒng)的可靠性與有效性，進行了粉末匯聚、粉末利用率、表面質(zhì)量和修復成形實驗。粉末匯聚實驗驗證了送粉噴嘴的實際匯聚效果；粉末利用率實驗則是探索了不同功率、掃描方向、掃描速度等對粉末利用率的影響，為修復工藝參數(shù)的優(yōu)化提供了依據(jù)；表面質(zhì)量實驗是將送粉系統(tǒng)與激光發(fā)生等設備連接起來進行的探究性實驗，研究了不同功率、掃描方向、掃描速度等對修復件表面質(zhì)量的影響；修復成形實驗是在優(yōu)化送粉工藝參數(shù)的基礎上進行的實際修復實驗，從實際修復的角度驗證了送粉噴嘴與送粉器的良好性能。
【關鍵詞】：激光快速修復 固氣兩相流 FLUENT 同軸送粉噴嘴 送粉器
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH237;TN249
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-22
• 1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-20
• 1.1.1 國外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2 選題意義20-21
• 1.3 主要研究內(nèi)容21-22
• 第2章 固氣兩相流理論22-27
• 2.1 固氣兩相流的基本概念22
• 2.2 固氣兩相流的特性參數(shù)22-25
• 2.2.1 介質(zhì)含量22-23
• 2.2.2 混合體的濃度和密度23-24
• 2.2.3. 沉降速度和懸浮速度24-25
• 2.3 固氣兩相流數(shù)值計算模型25-27
• 第3章 同軸送粉噴嘴的分析與設計27-40
• 3.1 同軸送粉噴嘴的工作原理27-28
• 3.2 數(shù)值計算模型的建立28-30
• 3.2.1 物理模型28
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分與邊界條件設置28-30
• 3.3 數(shù)值計算模型的求解30-31
• 3.3.1 計算求解設置30-31
• 3.4 數(shù)值計算結(jié)果的分析31-38
• 3.4.1 送粉口大小的模擬分析31-35
• 3.4.2 送粉通道收縮角度的模擬分析35-38
• 3.5 本章小節(jié)38-40
• 第4章 送粉器與遮光保護裝置的設計40-52
• 4.1 國內(nèi)外送粉器常見種類40-43
• 4.2 刮吸式送粉器的設計43-46
• 4.2.1 送粉器的整體結(jié)構(gòu)設計43-44
• 4.2.2 關鍵部件的設計44-46
• 4.2.3 傳動結(jié)構(gòu)設計46
• 4.3 遮光裝置46-51
• 4.3.1 溫度測量實驗47-49
• 4.3.2 遮光保護裝置49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 送粉系統(tǒng)的實驗研究52-73
• 5.1 實驗設備52-53
• 5.2 粉末匯聚實驗53-56
• 5.2.1 粉末匯聚性實驗53-55
• 5.2.2 粉末匯聚定量分析實驗55-56
• 5.3 粉末利用率實驗56-68
• 5.3.1 粉末利用率的計算方法57-58
• 5.3.2 單道多層條件下粉末利用率實驗58-63
• 5.3.3 塊狀條件下粉末利用率實驗63-68
• 5.4 表面質(zhì)量實驗68-71
• 5.4.1 激光功率對表面質(zhì)量的影響68-69
• 5.4.2 搭接率對表面質(zhì)量的影響69
• 5.4.3 掃描速度對表面質(zhì)量的影響69-70
• 5.4.4 送粉量對表面質(zhì)量的影響70-71
• 5.5 快速修復成形實驗71-72
• 5.6 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻75-80
• 致謝80-82
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學術論文82

【參考文獻】

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本文編號：271520