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 基于中空激光光内送粉技术的扇形结构件激光成形研究

周 斌 石世宏 邓志强 石 拓 傅戈雁 方琴琴

[摘要]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...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(09):0906007

 弧形悬垂实体结构激光熔覆成形

邓志强 石世宏 周 斌 贾 帅 王 聪

[摘要]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...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(10):1006004

 不等高弯曲弧形薄壁结构激光熔覆成形

邓志强 石世宏 周斌 傅戈雁 王聪

[摘要]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...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(09):0902005

 激光金属沉积堆高闭环控制研究

石拓 卢秉恒 魏正英 周亮 石世宏

[摘要]激光金属沉积(LMD)传统上多采用固定的工艺参数进行扫描堆积成形, 每层的实际堆积高度一般是固定且不可控的。为提高成形稳定性和成形件的精度, 补偿堆高误差, 开发了一种可实时变化工艺参数的堆高闭环控制系统。通过反...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(07):0702004

 空间多元密排扭曲薄壁件的激光熔覆成形研究

王聪 石世宏 方琴琴 傅戈雁 鹿霖 周亮

[摘要]基于光内送粉技术, 进行了空间密排多元扭曲薄壁件的成形研究, 获得了熔覆喷头的空间运动轨迹及姿态; 根据熔覆层截面与工艺参数之间的解析关系和单道实验, 建立了高度工艺模型, 并进行了二元扭曲薄壁成形; 采用间歇熔...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(06):0602004

 钛合金中空激光光内送粉熔覆工艺与组织研究

路一帆 夏志新 石拓 康佳良 石世宏 陈磊

[摘要]基于“光束中空, 光内送粉”技术在无保护气氛室条件下成功制备了钛合金熔覆组织。实验结果表明, 中空光内送粉技术能够进行钛合金自由成形制造, 熔覆层微观组织中未见明显的氧化痕迹和气孔, 熔覆层组织呈现柱状晶形态...

 PDF全文应用激光 | 2017, 37(01):38

 小间隙双层斜套激光立体成形工艺研究

陆斌 石拓 石世宏 方琴琴

[摘要]利用光内送粉技术对小间隙双层斜套的成形工艺进行了研究,采用依次独立堆积路径、法向分层、无错位堆积工艺方法成形了双层斜套。实验结果表明,该工艺可以提升激光成形双层斜套的效率,节约金属粉末,有效保证薄壁件...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(09):0902004

 激光光内送粉线形悬垂分支结构直接成形

贾帅 傅戈雁 方琴琴 石世宏 姜付兵

[摘要]基于光内送粉技术和KUKA 机器人,采用间歇式光加载、单点直接堆积成形方法,通过切向分层方法得到了0°~60°连续变姿态悬垂和多角度分支线形结构。通过ANSYS 瞬态热力学仿真分析不同激光加载时间下熔池温度变...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(03):0303008

 激光机器人光内送粉异形实体成形研究

贾 帅 傅戈雁 石世宏 周 亮

[摘要]为了利用激光熔覆直接成形技术得到异形变截面圆环链轮轮齿模拟件, 采用光内送粉技术、利用库卡机器人进行运动控制。根据优化的工艺参量, 采用高度额外增量法、长度额外增量法规划扫描路径, 精准地控制每层提升量。实...

 PDF全文激光技术 | 2016, 40(05):654

 Ni基激光熔覆涂层低应多碰性能研究

孔茗 沈玲琳 石世宏

[摘要]多数零件的失效行为,并不是因为零件受到超过其屈服极限的力冲击作用而产生的,而是在小于其屈服应力的载荷反复作用下产生的,因此如何有效提高零件抵抗低应力多冲碰撞能力具有重要的现实意义。通过对0Cr18Ni9试件和...

 PDF全文应用激光 | 2016, 36(03):265

 基于光内送粉技术的激光加工机器人曲面熔覆试验研究

姜付兵 石世宏 石拓 傅戈雁 朱刚贤

[摘要]现有激光表面熔覆技术大多只能在水平或小角度倾斜基面上进行,基于“光束中空、光内送粉”技术,解决了喷头空间倾斜送粉过程中粉束汇聚性差的难题,通过控制激光机器人夹持送粉喷头做大角度连续变姿态运动,喷头轴线...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(08):0803003

 中空环形激光离焦量对熔道凹凸缺陷自愈合效应的影响

杨轼 石世宏 傅戈雁 史建军 孟伟栋 王涛

[摘要]“形貌自愈合效应”是激光金属直接成形过程中可能出现的一个重要现象,在堆积过程中依靠自身工艺参数的调整,可以控制多层堆积的熔道从堆积表面可能出现的凹凸不平状态重新恢复到平整状态。在“中空激光、光内送粉”...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(05):0503002

 基于激光加工机器人的光内送粉变基面熔覆研究

朱刚贤 石世宏 傅戈雁 史建军 杨轼 孟伟栋 姜付兵

[摘要]现有激光熔覆技术大多是基于水平基面上开展的,这种方式极大地限制了激光熔覆技术的广泛应用。基于“光束中空、光内送粉”技术,通过对激光加工机器人系统的程序控制实现了基板0°~150°的倾斜和熔覆头相应姿...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(03):0303010

 基于嵌入式机器视觉的激光熔覆成形熔池离焦量在线测控系统

王涛 傅戈雁 石世宏

[摘要]在金属激光熔覆自由三维成形中,不断生长的成形面与成形喷头之间的距离应保持恒定值,以保证生长表面上处于聚焦激光焦点附近熔池的离焦量基本不变。以光学三角法为原理,提出了一种基于嵌入式机器视觉的激光自由成形...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(03):0303011

 基于光内送粉激光变斑直接成形薄壁叶片的工艺研究

陆斌 朱刚贤 吴继琸 石世宏 傅戈雁

[摘要]针对薄壁叶片不等宽的结构特征,提出基于光内送粉方式采用变光斑一次扫描而非多道搭接直接成形出不等宽熔覆层的方法,逐层堆积直接制造薄壁叶片。研究了变斑过程中等高度单道及“阶梯型”单道对薄壁件成形质量的影响...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(12):1203003

 宽带激光内送粉熔覆工艺研究

雷定中 石世宏 傅戈雁 贾帅 石拓

[摘要]激光宽带熔覆技术广泛应用于大型工件表面的强化、修复和改性,较少的搭接次数使其更容易获得表面质量较好的熔覆层和较高的熔覆效率。针对现有激光宽带熔覆中光外送粉不精准、金属粉末受热不均匀和光粉同轴耦合精度不...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(11):1103001

 空间变姿态激光堆积变径回转体成形技术研究

孟伟栋 石世宏 石拓 傅戈雁 史建军 杨轼 王涛

[摘要]基于激光内送粉技术,借助6 轴机器人实现了光头空间变姿态/变方向分层激光堆积成形。重点研究了连续变换基体空间角度对熔道形貌的影响;分析了空间变姿态/变方向激光堆积的难点和关键技术;进行了空间连续变姿态/变方...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(10):1003006

 中空激光内送粉熔覆成形悬垂薄壁件

石拓 王伊卿 卢秉恒 石世宏 陆斌 傅戈雁

[摘要]基于激光光内同轴送粉技术和6轴机器人技术,采用熔覆头空间变姿态的成形方法,通过沿着生长的切线方向连续变角度送粉堆积的方法成形了悬垂薄壁件。建立了倾斜基面熔池受力与位移模型,并通过优化工艺参数抑制熔池的位...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(10):1003003

 光内同轴送粉立面堆积成形实验研究

孟伟栋 石世宏 傅戈雁 王涛 杨轼 史建军

[摘要]为了得到表面粗糙度低的立面变径回转体,采用中空激光光内同轴送粉技术进行立面堆积的方法,着重对中空激光立面堆积的优点以及激光光头姿态、光头提升量Δz、激光功率对立面堆积成形件表面粗糙度的影响进行了理论分析和...

 PDF全文激光技术 | 2015, 39(05):594

 激光宽带熔覆光内送粉喷嘴准直气罩研制

雷定中 石世宏 傅戈雁

[摘要]为了改善现有激光宽带熔覆送粉喷嘴中金属粉束发散、粉末利用率低的问题,设计了一种送粉喷嘴的准直气罩;为了实现在宽带激光束内部均匀地对熔池送粉,保证粉末受热均匀、粉束发散小,设计了一种流道.应用FLUENT软件对准直...

 PDF全文激光技术 | 2015, 39(05):590

 光内送粉喷头空间变姿态粉气流场数值模拟

姜付兵 石世宏 傅戈雁

[摘要]光内送粉喷头是一种新型的激光熔覆同轴送粉喷头,具有空心光束、单根粉束指向性好、无干涉、光粉气一体同轴等优势。为了分析喷头倾斜角度和外层准直气流速对粉束汇聚特性的影响,采用FLUENT软件进行模拟计算,对喷头在空...

 PDF全文激光技术 | 2015, 39(02):145

 单激光器剥线平台设计和工艺参数研究

杜秋 杨桂林 王明娣 石世宏 孙立宁 杭小林 汤攀飞

[摘要]对于极细线,机械式剥线方式已无法满足要求,而激光剥线易于与电子设备集成及可控性高,已经得到广泛应用,目前主要采用两个激光器进行导线剥离,该方法成本较高。研究设计了一种基于自动双工位翻转机构的单激光器剥...

 PDF全文应用激光 | 2015, 35(05):578

 激光变斑熔覆不等宽熔道的工艺实现及实验研究

朱刚贤 石世宏 傅戈雁 林浩 范红梅

[摘要]为解决激光熔覆成形不等宽构件多道搭接产生的冷却不均匀、产生开裂等缺陷问题, 提高激光熔覆成形不等宽熔道的成形效率及成形质量。基于光内送粉方式在单道工艺中采用实时变激光光斑方法, 一次扫描而非多道搭接直接熔...

 PDF全文应用激光 | 2015, 35(01):25

 一种新型汽轮机空心静叶片制造工艺的研究

汤攀飞 王明娣 石世宏 孙立宁 杭晓琳 杜秋

[摘要]叶片是汽轮机的核心关键零件, 传统叶片造型使用一整块材料锻造成型, 加工困难。介绍一种新型的空心静叶片制造技术, 该技术是将两个薄壁件焊接成叶片, 然后将两成形薄壁材料在CO2激光、氮气保护环境下进行窄缝切割, 得...

 PDF全文应用激光 | 2014, 34(05):442

 游标式分度刻盘的激光加工工艺研究

杭小琳 王明娣 胡进 石世宏 杜秋 汤攀飞

[摘要]利用CO2脉冲激光器对1Cr18Ni9不锈钢板进行激光蚀刻, 探究高精度刻线的刻度盘的加工工艺。主要研究辅助气体、焦深、光斑移动速度等激光加工工艺参数对刻槽的影响, 优化工艺参数, 以求获得良好的几何精度和理想的刻槽轮...

 PDF全文应用激光 | 2014, 34(03):243-246

 扭曲薄壁件光内送粉激光熔覆成形温度场研究

石皋莲 石世宏 王晨 张迎寅

[摘要]根据光内同轴送粉激光快速成形工艺, 建立了扭曲薄壁件激光熔覆成形温度场瞬态有限元数值模型, 模拟了扭曲薄壁件激光快速成形过程的温度场演变过程, 分析了扭曲薄壁件熔覆成形过程中定点温度的热循环, 通过仿真实时控...

 PDF全文应用激光 | 2014, 34(02):109-117

 保护气压力对光内送粉喷嘴粉末流场的影响研究

王丽芳 朱刚贤 石世宏 傅戈雁

[摘要]为了提高激光金属直接成形中光内同轴送粉喷嘴粉末流场的汇聚性,获得大的聚焦焦距、小的聚焦直径及小的发散角,对卸载及载气两种方式下不同保护气压力对粉末流聚焦参数的影响规律进行了实验研究。结果表明:在卸载方...

 PDF全文中国激光 | 2013, 40(s1):s103007

 基于PMAC的激光三维堆积层高随动控制系统的研究

石世宏 朱萍 傅戈雁 张迎寅 蔡伟

[摘要]研究针对目前激光三维堆积层高开环控制的现状, 基于PMAC上自行开发研制一套层高随动控制系统。使Z轴单层提升高度ΔZ与成形件单层堆积高度Δh保持一致, 来保证成形件每层都有相同的离焦量。从而克服了成型件形貌上的上...

 PDF全文应用激光 | 2013, 33(05):547-550

 基于环形光光内送粉的激光熔覆熔道成形研究

石皋莲 石世宏 王晨

[摘要]针对“光束中空, 光内送粉”激光熔覆工艺方法, 通过改变激光功率、送粉速度、扫描速度、离焦量等工艺参数, 分别进行单熔道表面形貌、熔道宽度和高度的实验对比研究, 分析了环形光光内送粉的激光熔覆工艺参数对熔道成...

 PDF全文应用激光 | 2013, 33(04):385-390

 中空光光内送丝熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响

朱刚贤 石拓 傅戈雁 石世宏 李洪远

[摘要]在激光送丝熔覆中, 由于金属丝材为刚性输送, 可避免送粉带来的问题, 同时具有容易实现精确控制、送料速度快、精度高、材料利用率几乎为100%、节能环保及相对成本低等优点, 送丝熔覆被认为具有极大发展空间。为了获得...

 PDF全文应用激光 | 2013, 33(04):381-384

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