1 沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室, 辽宁 沈阳 110136
2 沈阳航空航天大学 机电工程学院, 辽宁 沈阳 110136
3 唐山松下产业机器有限公司, 河北 唐山 063020
超声辅助激光熔覆技术是在激光熔覆技术基础上发展起来的，将超声引入激光熔覆中可以提高激光熔覆件质量。通过在BT20钛合金基体上添加频率为19.56 kHz的超声振动，进行激光熔覆实验，并据此研究超声对激光熔覆过程的作用。结果表明，2.2 W功率的超声振动使得熔覆层的表面平整性良好，内部组织气孔率下降到0.75%，熔覆层晶粒尺寸减小了约42%，α片层长度减小了23.9%，但沉积生长方向的堆垛效率降低了36.7%。
激光技术 激光熔覆 超声振动 BT20钛合金 表面平整性
1 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室, 辽宁 沈阳 110136
2 华晨汽车工程研究院, 辽宁 沈阳 110136
在激光熔覆成形过程中，送粉喷嘴性能的好坏对熔覆成形件的质量具有重要影响。为探究影响送粉喷嘴性能的关键参数，建立了数值计算模型，应用FLUENT软件对送粉通道不同收缩角度和送粉口不同直径条件下的粉末流场情况进行了数值模拟，并依据模拟结果确定了送粉喷嘴的关键参数。计算结果表明，在其他参数一定的前提下，选样送粉通道收缩角度2.5°和送粉口直径1.5 mm时，有利于提高送粉喷嘴的粉末汇聚性，改善熔覆成形效果。依据该关键参数制造出送粉喷嘴的实体，进行了粉末汇聚、激光熔覆成形实验，验证了该送粉喷嘴的效果。
激光技术 光学制造 激光熔覆成形 数值模拟 送粉喷嘴 收缩角度 送粉口 激光与光电子学进展
2013, 50(2): 021402
1 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室， 辽宁 沈阳 110136
2 天津汽车模具股份有限公司， 天津 300308
针对现有送粉喷嘴粉末汇聚性差、出粉口容易堵塞以及受热变形的缺点，设计了一种四孔式同轴送粉喷嘴。喷嘴中央为激光束及保护气通道，沿中心锥孔轴向均布的4个小孔，为粉末通道。建立了数值计算模型，应用FLUENT软件对粉末通道不同出口形状和不同倾角条件下粉末流场情况进行数值模拟，选择最优方案。计算结果表明，在其他工艺参数一定的前提下，采用收缩出口与粉末通道倾角为70°时有利于改善熔覆成形效果。最后利用研制的送粉喷嘴进行粉末汇聚、激光熔覆成形等实验，验证该送粉喷嘴的实验效果。
激光技术 激光熔覆成形 数值模拟 送粉喷嘴 粉末通道
