苏州大学 机电工程学院, 江苏 苏州 215021
运用 6轴机器人及光内送粉技术进行弧形悬垂实体结构成形, 提出了空间变姿态径向搭接方法: 熔覆头沿圆弧切线方向连续变姿态, 径向多道搭接。探讨了熔覆喷头堆高自适应区间, 推导了离焦量在-5.5~-1.5 mm时, 单道熔层生长量随离焦量变化的量化关系式, 并加以实验验证。对成形悬垂实体件检测结果表明: 成形件表面平整, 过渡平缓无阶梯效应; 不同倾角下成形件厚度长度均匀, 各尺寸精度均接近建模要求; 电镜组织分析表明不同倾角下各处显微组织均匀致密无明显差别。对成形件作硬度检测, 其硬度分布与电镜组织保持相同变化规律。
变姿态激光熔覆 悬垂实体 径向搭接 光内送粉 variable posture laser cladding cantilevered entity part radial overlap inside laser powder feeding 红外与激光工程
2017, 46(10): 1006004
1 苏州大学 机电工程学院, 江苏 苏州 215021
2 西安交通大学 机械工程学院, 陕西 西安710049
基于中空激光光内送粉技术, 运用实时变姿态方法和法向分层方法, 进行了具有不等高熔道特征的扇形结构件成形研究。分析了熔道层高与扫描速度之间的对应关系, 结合不等高熔道的几何模型和熔道层高与扫描速度之间的关系, 采用分段变速的方法熔覆出了不等高熔道。在此基础上进行多道不等高熔道堆积, 成形出了扇形薄壁墙结构。分析表明, 所获得成形件尺寸精度较高, 相对尺寸误差控制在7%以内; 成形件各处显微组织差异较小, 组织细密、均匀。
中空激光光内送粉 变姿态 分段变速 不等高熔道 扇形结构件 hollow laser beam inside powder feeding variable attitude variable velocity cladding with unequal height fan-shaped part 红外与激光工程
2017, 46(9): 0906007
利用光内送粉熔覆喷头, 对弧形工字樑结构件进行了激光熔覆成形, 采用激光加载补能方法, 避免了薄壁结构件的端部塌陷问题。利用不同离焦位置光束可熔覆不同层高熔道的特点, 采用变姿态、径向扫描的方法, 熔覆成形了结构件不等高扇形部分; 采用变姿态、周向扫描的方法, 熔覆成形了结构件的弯曲弧形部分。成形件的最大相对尺寸误差为-5.9%, 硬度稳定在690 HV左右, 显微组织致密均匀、无气孔、无裂纹。
激光技术 激光熔覆成形 光内送粉 弯曲复合结构 端部塌陷
