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

• 作者: 张荣伟 万乐 石拓 吴捷 傅戈雁 庄锐 程梦颖
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光加工 激光熔化沉积 路径规划 连续多姿态 封闭式薄壁空心球体 成形质量
• 年，卷（期）: 2021,（22）
• 所属期刊栏目: 激光制造|Laser Manufacturing
• 页码范围: 166-176
• 页数: 11页
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.2202018

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.