同軸送絲激光熔覆工藝研究及薄壁墻成形堆積.pdf

1、激光熔覆技術是先進制造技術的一個重要研究方向，在一些金屬部件的制造中也得到了廣泛應用，然而激光熔覆快速成形特別是同軸送絲成形的發(fā)展較慢。由于激光熔覆快速成形件質量與送絲激光熔覆層的幾何冶金特征關系密切。因此建立同軸送絲激光熔覆層幾何特征的數(shù)學模型非常必要。
　　本文主要針對光內同軸送絲激光熔覆層幾何特征進行研究。分析同軸送絲激光熔覆過程中的能量轉化和環(huán)形激光束的能量分布，在此基礎上分析激光與金屬絲材的相互作用，根據(jù)能量守恒和能量平

2、衡關系建立熔覆層橫截面的數(shù)學模型。假設熔覆層橫截面輪廓為圓弧狀，建立熔覆層橫截面幾何特征與熔覆工藝參數(shù)（激光功率、掃描速度、送絲速度）之間的數(shù)學模型，同時建立了熔覆層寬度關于熔覆工藝參數(shù)的回歸數(shù)學模型。
　　通過對熔覆層幾何特征的數(shù)學模型進行仿真，分析各工藝參數(shù)對其的影響后發(fā)現(xiàn)熔覆層寬度受激光功率的影響最大，并隨著激光功率的增大而增大；熔覆層高度起初隨掃描速度的增大而增大，當達到一定掃描速度時，又隨掃描速度的增大而減?。煌瑯蛹す夤?/p>

3、率對熔覆層高度影響較大；熔覆層高度與激光功率和送絲速度大小呈正比，與掃描速度呈反比；送絲速度對熔覆層高度的影響甚微。
　　將試驗結果與建模預測值進行了對比分析，發(fā)現(xiàn)熔覆層幾何特征的模擬值與試驗值之間的誤差較小，并且實際檢測的參數(shù)值與理論計算的數(shù)據(jù)反映了相同的規(guī)律性。可以證明該模型的可靠性。
　　基于熔覆層幾何特征關于工藝參數(shù)的數(shù)學模型建立，進行了薄壁墻的堆積。通過對模型的計算，選擇了最優(yōu)的參數(shù)進行首層堆積，多層堆積時通過測出