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文檔簡介
1、激光熔覆成形技術(shù)將激光熔覆表面強(qiáng)化技術(shù)和快速原型制造技術(shù)相結(jié)合,利用激光極高的能量密度及快速加熱,快速凝固的特點(diǎn),使成形的金屬零件具有優(yōu)良的組織和綜合力學(xué)性能,已日益成為金屬零件快速制造領(lǐng)域競相發(fā)展的方向和研究熱點(diǎn)。本文對(duì)基于激光熔覆的金屬零件快速制造工藝做了初步研究,主要研究內(nèi)容有以下幾點(diǎn): 1.分析了高能激光束和材料相互作用過程能量的傳遞,熔池中的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象的根源和主要驅(qū)動(dòng)力,以及金屬熔體凝固過程中晶粒的形核-長大的一般規(guī)
2、律及其影響因素。 2.結(jié)合激光熔覆基本理論和Ni基合金粉末的單道、多道、單層和多層熔覆試驗(yàn),分析熔覆成形件缺陷形成的原因,初步掌握激光熔覆工藝參數(shù)對(duì)熔覆層質(zhì)量影響的規(guī)律。結(jié)合激光熔覆理論得出:①單道熔覆層寬度主要由光斑直徑?jīng)Q定;②熔覆層高度由送粉速率和掃描速度共同決定的;③熔覆層稀釋率和功率密度有關(guān),可通過調(diào)節(jié)功率密度控制熔覆層稀釋率。優(yōu)化激光熔覆工藝后熔覆層質(zhì)量得到了改善。 3.觀察了熔覆層裂紋的宏觀和微觀形貌,深入研
3、究了熔覆層裂紋的產(chǎn)生機(jī)理,建立了相應(yīng)的熔覆層熱應(yīng)力數(shù)學(xué)模型,提出了抑制裂紋的方法。使用掃描電鏡分析了熔覆層橫斷面和縱斷面的顯微組織,觀察到顯微組織細(xì)密且呈梯度分布,微觀組織的結(jié)晶形態(tài)是由結(jié)晶參數(shù)G/R決定的,并簡單討論了顯微組織的預(yù)測及控制方法;使用顯微硬度儀測量了熔覆層橫斷面和縱斷面的硬度分布。 4.通過理論分析和試驗(yàn)研究,提取激光功率、掃描速度、光斑直徑和送粉速率作為影響熔覆層質(zhì)量的主要因素,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和基因遺傳算法,
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