薄壁空心球体的多自由度随形激光熔化沉积制备工艺与精度
CHINESE JOURNAL OF LASERS-ZHONGGUO JIGUANG（2021）
摘要
为提高激光熔化沉积(LMD)技术对空心零部件的成形能力,优化成形质量,提出连续多姿态LMD成形方法.将原始空心球体3D模型分段进行路径规划,建立了相应的熔池数学模型,进行了空心球体的LMD实验,并系统分析了成形质量.结果 表明:连续多姿态LMD成形方法可有效实现空心球体的成形,且随着沉积角α的增大,成形件尺寸的精度呈先升高后降低的趋势,侧方位封闭式沉积成形精度较差;成形件显微组织致密、晶粒细小,随着沉积角a的增大,晶粒尺寸呈先细化后粗化的趋势,而显微硬度则先升高后降低;台阶效应得到了有效缓解,各沉积角球面的平均粗糙度(Ra)低至6.55 μm,重熔处理后Ra达1.1 μm.连续多姿态成形方法有效提高了LMD技术对复杂结构件及封闭件的成形能力,为拓展其应用领域提供了支持.
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关键词
laser processing, laser metal deposition, path planning, continuous multi-posture, closed thin-walled hollow sphere, forming quality
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