真空 ›› 2020, Vol. 57 ›› Issue (1): 76-82.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2020.01.14
赵宇辉1,2, 姚超1, 2, 3, 王志国1,2
ZHAO Yu-hui1,2, YAO Chao1,2,3, WANG Zhi-guo1,2
摘要: 金属材料激光增材制造过程中剧烈循环变化的温度场是影响成形质量的主要原因,通过构建温度经验预测公式提前预测熔池温度,进而指导工艺优化,可有效地提高成形质量,确保成形零件的尺寸高精度。本文通过构建激光增材制造熔池温度测量系统,进行温度场测试实验,并对实验结果进行数学模型的建立,采用Matlab软件对实验数据进行多元线性回归分析,建立了熔池温度经验公式,测试结果与经验公式预测结果对比显示,平均误差为8.18℃,平均精度误差达到0.12%,证明预测公式结果与实际测试结果具有较高的一致性。
中图分类号:
[1] 李涤尘, 贺健康, 等. 增材制造:实现宏微结构一体化制造[J]. 机械工程学报, 2013, 49(6): 129-134. [2] 王华明. 高性能大型金属构件激光增材制造[J]. 航空学报, 2014, 35(10): 2690-2698. [3] 宋建丽, 李永堂, 邓琦林, 等. 激光熔履成形技术的研究进展[J]. 机械工程学报, 2010, 46(14): 29-39. [4] IBARRA-MEDINA J, PINKERTON A.A CFD model of the laser, coaxial powder stream and substrate interaction in laser cladding[J]. Physics Procedia, 2010, 5: 337-346. [5] TABERNERO I, LAMIKIZ A.Modelling of energy attenuation due to powder flow-laser beam interaction during laser cladding process[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2012, 212: 516-522. [6] YASA E, DECKERS J, KRUTH J P.The investigation of the influence of laser re-melting on density, surface quality and microstructure of selective laser melting parts[J]. Rapid Prototyping Journal, 2011, 17(5): 312-327. [7] 李延民, 刘振侠, 等. 激光多层涂敷过程中的温度场测量与数值模拟[J]. 金属学报, 2003, 39(5): 521-525. [8] 栗丽, 杨洗陈, 董哲, 等. 激光熔覆中同轴粉末流温度场的CCD检测[J]. 中国激光, 2009, 36(9): 2432-2436. [9] 申卫国, 岑虎, 雷剑波, 等. 同轴送粉激光熔覆中激光透过率研究[J]. 机械工程学报, 2014, 50(8): 60-65. [10] 姚山, 曾锋, 叶昌科, 等. 新的激光快速成形方法及应用[J]. 机械工程学报, 2007, 43(5): 231-234. [11] LABUDOVIC M, HU D, KOVACEVIC R.A three dimensional model for direct laser metal powder deposition and rapid prototyping[J]. Journal of Materials Science, 2003, 38(1): 35-49. [12] TOM GRARGHS, STIJN CLIJSTERS.Determination of geometrical factors in layerwise laser melting using optical process monitoring[J]. Optics and Laser in Engineering, 2011, 49: 1440-1446. [13] BIN QIAN, LAURI TAIMISTO, ANTTI LEHTI, et al.Monitoring of temperature profiles and surface morphologies during laser sintering of alumina ceramics[J]. Journal of Asian Ceramic Societies, 2014, 64(9): 2-8. [14] 黄永俊, 曾晓雁, 等. 激光感应复合熔覆中熔覆层有效能量分析[J]. 金属热处理, 2008, 33(5): 44-47. [15] 李楠. 基于遗传算法的瞬态非线性热传导反问题研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2014. |
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