激光金屬直接制造薄壁零件的數(shù)值分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、激光金屬直接制造(Laser Metal Direct Manufacturing, LMDM)是近年來在激光熔覆技術(shù)基礎(chǔ)上融合快速原型技術(shù)而發(fā)展起來的一種先進(jìn)制造技術(shù)。由于其能夠?qū)崿F(xiàn)任意自由成形高性能、復(fù)雜結(jié)構(gòu)及致密金屬零件的快速、無模具、近終形制造,在航空、航天及汽車等高新技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,因此對(duì)該技術(shù)的研究已成為近年來的熱點(diǎn)。本文通過對(duì)激光金屬直接制造過程的數(shù)值分析,獲得了其主要工藝參數(shù),如激光功率、掃描速度及送粉流量等

2、對(duì)熔池尺寸的影響規(guī)律,并通過試驗(yàn)研究,采用正交實(shí)驗(yàn)方法,獲得了滿足設(shè)定條件較優(yōu)的單道熔覆工藝參數(shù)；建立了薄壁零件在累加過程中的有限元分析模型,針對(duì)成形過程的動(dòng)態(tài)累積特點(diǎn),利用ANSYS“生死單元”技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光金屬直接成形過程由點(diǎn)到線再到面的累加過程；進(jìn)行了薄壁零件成形過程中溫度場的數(shù)值分析,獲得了熔池溫度場恒定條件下,激光功率隨加工層數(shù)的變化規(guī)律；利用該變化規(guī)律,進(jìn)行了逐層降低激光功率的成形試驗(yàn),結(jié)果表明：與恒功率成形相比,所成形薄