西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室， 陕西 西安 710054
在激光金属直接成形过程中，为了使熔池在凝固时始终保持合理的温度梯度从而使成形件内部柱状晶组织自基板起从下到上延续生长，在成形316 L实体墙过程中采用液氩喷射冷却的方法降低成形件的温度；分析了液氩喷射冷却对实体墙金相组织和显微硬度的影响。结果显示，采用液氩喷射冷却能有效缓解激光金属直接成形过程中成形件内部的热积累现象，使柱状晶组织在实体墙内部从基板开始从下到上延续生长，一次枝晶间距最大处约为12 μm，并且提高了实体墙零件的显微硬度值。
激光技术 激光金属直接成形 液氩冷却 柱状晶 显微硬度 中国激光
2011, 38(10): 1003010
西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室, 陕西 西安 710054
为了获得表面平整的薄壁零件，针对DZ125L高温合金材料，采用不同工艺参数组合进行了激光金属直接成形(LMDF)单道熔覆实验，系统研究了不同工艺参数(如激光功率、扫描速度、送粉率、Z轴提升量等)对单道熔覆层高度、宽度、宽高比和成形质量的影响规律，并优化了工艺参数。提出了一种三维表征单道熔覆层能量密度的新方法，推导出了相应的计算公式,从宽高比、稀释率和能量密度3个方面阐述了获得良好熔覆层和其成形工艺参数之间的相互匹配关系，为进一步根据设计的熔覆层尺寸来确定工艺参数提供了依据。实验结果表明,采用优化后的工艺参数成形出的薄壁零件质量明显提高，表面平整，无宏观缺陷。
激光技术 激光金属直接成形 DZ125L高温合金 稀释率 能量密度 工艺参数
西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室， 陕西 西安 710049
为了提高同轴送粉喷嘴的汇聚性，增大粉末汇聚焦距，解决成形过程中粉末利用率低及粉末反弹造成的喷嘴堵粉等问题，研究了同轴送粉喷嘴结构参数中的粉腔间隙和粉腔锥角对粉末汇聚的影响规律。计算结果表明，在其他工艺参数一定的条件下，粉腔间隙越小，粉末的汇聚性越好；粉腔锥角越大，粉末的汇聚焦距越大，有利于零件的成形。所建模型和模拟结果对同轴送粉喷嘴的结构优化设计具有参考价值。并对模拟结果进行了实验验证，得到了工艺参数对单道高度和宽度的影响，并优化了工艺参数，最终制造出高度均匀的薄壁零件。
光学制造 激光金属直接制造 同轴送粉喷嘴 数值模拟 工艺参数
