大功率激光精密熔覆金属粉末快速成形技术发展现状

介绍了大功率激光精密熔覆金属粉末制造技术最新发展状况，特别介绍了扫描轨迹优化的新思想和争门用于激光熔覆成形的最新粉末体系，分析了其工艺原理，对影响成形件质量的关键工艺参数进行了阐述和分析，并给出了一些关键参数的参考取值范围。     

铝基复合材料激光焊工艺参数对焊缝成形和熔深的影响

为系统研究焊接参数的变化对焊缝成形和熔深的影响规律，探索脉冲激光焊接最佳工艺参数，采用脉冲激光工艺对SiCp/6061Al复合材料进行焊接试验研究。结果表明，脉冲激光焊接过程中，激光功率、脉冲频率、焊接速度、离焦量等参数的变化，均能对焊缝成形和熔深产生显著影响，进而影响焊缝的微观组织和宏观的拉伸强度。其中激光功率和焊接速度是最主要的影响因素。     

基于铝合金的激光熔覆技术研究

介绍了铝合金表面激光熔覆工艺的研究,其中包括铝合金的熔覆方法、熔覆材料、工艺参数对铝合金熔覆层的影响、铝合金表面激光熔覆强化层的微观组织和性能,提出了铝合金表面激光熔覆层存在的问题及改进方法,并概括了激光熔覆技术在铝合金上的应用现状及未来的发展趋向。     

激光熔覆成形技术的研究进展

为了应用能量守恒对同轴送粉激光熔覆中的熔覆层性能进行精确计算,研究了激光束穿过粉末云时能量的衰减现象和衰减规律. 利用流体软件模拟实际喷嘴喷粉的过程,并利用有限元软件模拟激光束穿过粉末云的能量衰减规律,得到了激光-粉末相互作用区域内粉末云质量浓度随\t\t\t\t\tz轴的分布曲线,以及不同激光功率下和不同粉末云质量浓度下,从喷嘴出口到基材之间粉末云对激光衰减率的变化曲线. 结果表明:激光束穿过粉末云的过程中,未到粉末交汇处时光强衰减较弱,汇聚处能量衰减明显. 对衰减率进行定量研究可以很好地用于熔池温度场的精确计算.\t\t\t\t

     

激光熔覆快速成形光内送粉方式的研究

针对目前激光熔覆快速成形所采用的单粉管光外侧向送粉和多粉管光外侧向同轴送粉两种方式的不足,介绍了光内同轴送粉工艺下的激光束与粉末相互作用过程.     

激光焊接工艺参数对锆4合金焊缝成形的影响

本文研究了激光焊接工艺参数对Ｚｒ－４合金焊缝成形的影响。结果表明：当激光功率一定时,焊缝计算存度与宽度随着焊接速度的增加三小,当焊接速度一定时,焊缝计算厚度与宽度随关激光功率的增加而增加;同时入焦量的变化对Ｚｒ－４合金的熔透也有很大的影响。对于一定厚度的材料,在透镜焦距确定后有一个合适变量,并存在一个最佳入焦量,可得到最大的焊缝成形系数。在本试验条件下,入焦量为２．１８～２．９５ｍｍ。     

激光多层熔覆技术的研究现状及发展

对激光多层熔覆成形温度场、激光快速熔凝条件下凝固规律、不同基体材料上的激光多层熔覆、激光多层熔覆工艺和激光多层熔覆层耐磨性及其应用等激光多层熔覆技术的最新研究进展作了介绍,并对今后激光多层熔覆技术研究工作的重点,提出了想法.     

机械加工几何精度的激光测量系统

针对自动化生产中控制误差的出现 ,提出了双光学转化缝隙激光测量系统 ,并论述了实现该系统的八种结构图 .采用该系统可以有效地控制机械加工工艺过程的几何精度参数 ,提高测量精度 ,降低成本 .     

工艺参数对激光立体成形Inconel 625合金沉积特征的影响

为达到激光立体成形技术对Inconel 625合金成形的高尺寸精度和力学性能的控制,本文通过单道单层的沉积实验研究工艺参数对熔池几何形状、Laves相的形成和残余应力的影响.结果表明,激光功率和扫描速度对熔道的宽度和高度有较大影响.根据Inconel 625合金的柱状晶―等轴晶转变曲线,可以预测成形过程中的晶粒形貌.随...     

ANSYS数值模拟激光熔覆Ni/SiC工艺参数优化

针对修复模具表面失效的问题,采用数值模拟技术对激光熔覆Ni/SiC过程进行参数优化。建立了以不同激光电流、扫描速度及离焦量作为优化工艺参数的有限元分析模型,进行激光熔覆仿真分析,通过改变工艺参数的大小对温度场和应力场进行研究。结果表明：温度和残余应力都随激光电流的增大而升高,且它们都随着扫描速度和离焦量的增大而减小。其中,激光电流、离焦量对温度场的影响比扫描速度明显;离焦量对应力场的影响比激光电流和扫描速度明显。经应力场实验验证,最终实验结果与应力场模拟结果的横向残余应力最高处相差76 MPa,纵向残余应力最高处相差86 MPa。实验结果与应力场模拟结果仅存在细微误差,且误差在合理范围内,证明了模拟结果的正确性。对激光熔覆工艺参数进行优化,优化后的工艺参数为：激光电流120 A,扫描速度为60 mm/min,离焦量为50 mm。     

基于数值模拟的GMAW焊接熔深控制模型

根据作者提出的描述熔化极气体保护焊 (GMAW )熔池行为的数学模型 ,采用数值模拟技术获取了大量不同焊接工艺条件下熔池几何形状的基础数据 ,利用这些数据和部分实验结果来示教一个BP神经网络 ,得到了对GMAW熔深实时、在线的控制模型 ,实验表明该模型的误差可满足工程控制要求     

球形面多道次多点成形的数值模拟

通过对球形面多道次成形的有限元数值模拟,分析了多道次成形数值模拟的关键技术,研究了多道次成形的特点及规律,阐述了成形过程中易产生的缺陷和需解决的关键问题。结果表明:多道次成形可以优化板材的变形路径,使变形均匀,有效地抑制起皱,提高板材成形能力。     

扫描速度对45钢表面激光熔覆层形貌及性能的影响

利用CO2激光器及SLC-2025D数控加工机床,改变激光的扫描速度,采用同步送粉法在45钢基体上熔覆NiCrSiB合金.用体视显微镜观察熔覆层形貌,测量熔覆层的几何尺寸;用扫描电镜观察熔覆层各个区域的显微组织形貌;用显微硬度计和M273电化学测试系统测试熔覆层的显微硬度和耐蚀性能.结果表明:随着扫描速度的增加,熔覆层的熔宽与横截面面积呈下降趋势;熔覆层的树枝晶细化,平面晶宽化.随扫描速度的增加熔覆层的耐蚀性能由于晶粒的细化而趋于良好.熔覆层显微硬度是基体的3~4倍.随着扫描速度的增加,熔覆层中颗粒相和合金元素的偏析减少,使硬度有所降低.     

多道送粉式激光熔覆温度场的有限元分析

根据激光熔覆的特点, 建立了激光熔覆温度场分析的模型, 对多道送粉式激光熔覆过程的温 度场进行了有限元分析.在分析过程中, 激光热源模型为可移动的高斯热源, 该模型适合熔覆层厚 度不大的情况.并采用“单元生死法”来模拟激光熔覆过程中激光粉末不断被熔覆的过程.结合以上 分析过程, 我们利用ANSYS 有限元分析软件来编写一段相应的APDL 命令流, 运行命令流后, 通 过ANSYS 后处理器便可查看相应的计算结果.分析结果表明:每一道中各步的中心点温度的峰值 基本上相等, 并且热循环曲线相似, 只是在时间上有延迟.后一道各步中心点的温度峰值比前一道 各步的要高, 但是这种增值的幅度越来越小.     

熔核尺寸与点焊工艺参数的回归模型

为了制定合理的焊接规范，保证点焊质量，采用正交试验设计法研究了点焊熔核尺寸与主要焊接参数(焊接电流、焊接时间、电极压力)之间的关系.对试验数据进行了多元线性回归，建立了熔核直径与焊接电流、焊接时间、电极压力、焊件板厚、电极直径之间的数学模型，并对熔核尺寸进行了预测.试验及预测结果表明：预测误差在1%～8%之间，具有较高的预测精度.该预测结果为电阻点焊工艺参数的选取提供了依据，对提高点焊质量有一定的意义.     

激光熔覆WC颗粒增强复合涂层工艺与性能研究

采用20%WC颗粒（重量比）作为镍基自熔合金的掺杂增强相,研究了该复合材料在送粉激光熔覆工艺条件下的显微组织、显微硬度与熔覆工艺规范的关系,同时结合对熔覆层的结构进行分析,得出了较优的工艺规范.     

预热温度对铝合金搭接激光焊焊缝成形及组织的影响

采用Nd:YAG激光器和1.4 mm厚的5A03H24铝合金板材,在不同预热温度下用相同的激光焊参数进行了搭接激光焊试验。结果表明:焊缝的熔深、熔宽随温度的升高而增大,并在T≥250℃时增大显著;焊缝成形和焊接过程稳定性在T≤250℃时随温度的升高而变好;焊缝组织随温度的升高而粗化,但T≤200℃时粗化不明显;焊缝、热影响区和母材的显微硬度随温度的升高而下降,但T≤100℃时焊缝的显微硬度下降不明显,T≤200℃时热影响区的显微硬度下降不明显,T≤300℃时母材的显微硬度下降不明显。