基于機器人激光熔覆尖點過渡薄壁件成形研究.pdf

1、激光熔覆快速成形技術(shù)(Laser Cladding for Rapid Manufacturing, LCRM)綜合了激光熔覆與快速成形的優(yōu)點,是近年來發(fā)展起來的一項新興的制造技術(shù),在金屬零件的近凈成形領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在激光熔覆快速成形技術(shù)工藝中,由于含尖點過渡結(jié)構(gòu)的零件其截面信息中至少包含兩個圖元以非相切的形式相接,使得成形過程較為復(fù)雜,相接區(qū)域易造成結(jié)瘤、尺寸偏差等誤差,嚴重時造成堆積無法進行。本文對尖點過渡特征薄壁件進行了激光熔

2、覆過程模擬與實體成形研究。主要眼前就內(nèi)容包括：
　　⑴通過基礎(chǔ)熔道實驗,研究了激光功率、送粉速率和掃描速率工藝參數(shù)對單道熔覆層質(zhì)量的影響,研究表明單道熔覆層寬高比主要受掃描速率的影響,且與之呈正相關(guān),單道幾何稀釋率主要受激光功率和送粉速率的影響,且分別與之呈正、負相關(guān)。
　?、评碚摲治隽俗罴鸭恻c曲線過渡,確定了最佳過渡曲線曲率半徑大小和最佳過渡曲線。根據(jù)擬定的預(yù)成形的特定角度的尖點過渡成形件,建立了其單層激光熔覆的有限元分析

3、模型,模擬環(huán)形激光的加載,分析得出環(huán)形激光邊緣處溫度峰值僅比光斑中心處低180℃,邊緣能量較足,且在熔覆過程中單層的熔池溫度場分布呈彗星狀,高溫區(qū)域形狀似“馬鞍形”。
　?、墙⒘思恻c過渡薄壁件激光熔覆成形的有限元分析模型,模擬真實情況下激光熔覆堆積成形過程,分析了其熔覆成形過程中溫度場的演變過程和沿熔覆高度方向上不同處的點的熱循環(huán),并通過每層熔池與基板的溫差調(diào)節(jié)激光功率的大小,以穩(wěn)定熔覆過程,得出激光功率變化趨勢。
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