同軸送粉噴嘴作為激光近凈成形技術(shù)的關(guān)鍵部件,其氣粉流特性決定了成形件質(zhì)量和成形效率,因此對(duì)同軸送粉噴嘴氣粉流匯聚特性的研究尤為重要。本文通過(guò)多通道同軸送粉噴嘴送粉實(shí)驗(yàn),對(duì)同軸送粉噴嘴氣粉流在粉管出口處存在的發(fā)散現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,提出表征氣粉流匯聚特性的發(fā)散角和粉焦距等參數(shù)。建立了同軸送粉噴嘴送粉的有限元仿真模型,通過(guò)同軸送粉實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)對(duì)模型邊界條件進(jìn)行設(shè)置,確定影響氣粉流匯聚特性的因素。采用磨料流工藝得到不同內(nèi)表面粗糙度粉管,研究不同粉管內(nèi)表面粗糙度對(duì)氣粉流匯聚特性的影響,并實(shí)驗(yàn)研究氣粉流匯聚特性對(duì)于增材制造成形件的影響。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）提出表征氣粉流匯聚特性的發(fā)散角和粉焦距等參數(shù),通過(guò)改變同軸送粉實(shí)驗(yàn)中送粉率、載粉氣速度等工藝參數(shù),分析同軸送粉工藝參數(shù)對(duì)氣粉流匯聚特性以及粉末出口速度的影響。（2）利用同軸送粉實(shí)驗(yàn)中獲得的送粉率、載粉氣速度等工藝參數(shù),建立了同軸送粉噴嘴送粉有限元仿真模型,并基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理定義入口邊界條件和壁面邊界條件,通過(guò)仿真模型分析同軸送粉工藝中氣粉流發(fā)散的原因。根據(jù)氣粉流發(fā)散角及送粉率分布,建立氣粉流數(shù)學(xué)模型,預(yù)測(cè)氣粉流濃度及粉焦距之間的關(guān)系。（3）采... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 激光近凈成形技術(shù)原理及研究現(xiàn)狀
        1.1.1 激光近凈成形技術(shù)原理
        1.1.2 激光近凈成形優(yōu)勢(shì)及不足
    1.2 同軸送粉噴嘴工作原理及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 同軸送粉噴嘴的原理和特點(diǎn)
        1.2.2 同軸送粉噴嘴技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 粉管內(nèi)表面粗糙度的加工方法
        1.3.1 粉管內(nèi)表面粗糙度的加工方法選擇
        1.3.2 磨料流加工原理及研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料
    2.1 同軸送粉實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建及方案
        2.1.1 同軸送粉實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        2.1.2 同軸送粉實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.3 同軸送粉實(shí)驗(yàn)方案
    2.2 粉管內(nèi)表面磨削實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方案
    2.3 激光近凈成形實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方案
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理方法
        2.4.1 氣粉流形貌觀測(cè)和氣粉流評(píng)價(jià)參數(shù)定義
        2.4.2 粉管內(nèi)表面粗糙度測(cè)量方法
        2.4.3 LENS成形件分析測(cè)試法
    2.5 本章小結(jié)
3 同軸送粉噴嘴氣粉流仿真模型及數(shù)學(xué)模型建立
    3.1 同軸送粉噴嘴仿真模型的建立及設(shè)置
        3.1.1 氣固兩相流模型方程
        3.1.2 同軸送粉噴嘴模型的建立及邊界條件設(shè)置
        3.1.3 粉末入口速度方向?qū)夥哿鲄R聚性的影響
        3.1.4 離散相入口邊界條件設(shè)置
        3.1.5 仿真模型結(jié)果
    3.2 同軸送粉噴嘴氣粉流數(shù)學(xué)模型的建立
        3.2.1 氣粉流形貌數(shù)學(xué)模型建立
        3.2.2 多個(gè)粉管氣粉流數(shù)學(xué)模型建立
    3.3 氣粉流濃度隨粉焦距變化的對(duì)比
        3.3.1 對(duì)比方法及平臺(tái)的搭建
        3.3.2 不同粉焦距下氣粉流濃度對(duì)比
    3.4 本章小結(jié)
4 同軸送粉工藝參數(shù)對(duì)氣粉流匯聚性的影響
    4.1 載粉氣速度對(duì)氣粉流匯聚性的影響
    4.2 送粉率對(duì)氣粉流匯聚性的影響
    4.3 載粉氣速度對(duì)粉末在粉管出口處的影響
    4.4 彈性恢復(fù)系數(shù)對(duì)氣粉流匯聚性的影響
        4.4.1 彈性恢復(fù)系數(shù)的定義
        4.4.2 彈性恢復(fù)系數(shù)對(duì)氣粉流匯聚性的影響
    4.5 粉管內(nèi)表面粗糙度對(duì)氣粉流匯聚性的影響
        4.5.1 粗糙度對(duì)彈性恢復(fù)系數(shù)的影響
        4.5.2 磨料流工藝參數(shù)對(duì)粉管內(nèi)表面粗糙度的影響
        4.5.3 粉管壁面粗糙度對(duì)氣粉流匯聚性的影響
    4.6 本章小結(jié)
5 氣粉流匯聚性對(duì)LENS成形件質(zhì)量的影響
    5.1 單道單層沉積實(shí)驗(yàn)及分析
        5.1.1 單道單層沉積表面形貌分析
        5.1.2 單道熔池截面分析
    5.2 單道多層實(shí)驗(yàn)及分析
        5.2.1 單道多層薄壁表面形貌分析
        5.2.2 單道多層薄壁尺寸及硬度分布
    5.3 多道多層成形實(shí)驗(yàn)及成形件分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]金屬增材制造格柵零件磨粒流拋光[J]. 高航,李世寵,付有志,魏海波,彭燦,王宣平.  航空學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]3D打印技術(shù)在船舶制造中的應(yīng)用[J]. 李雪峰,夏申琳,楊曉.  世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng). 2017(02)
[4]金屬增材制造技術(shù)在模具開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J]. 伍仕雄,楊安民.  模具制造. 2017(03)
[5]增材制造技術(shù)在國(guó)外航天領(lǐng)域的研究應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 劉琦,梁曉康,陳濟(jì)輪,董鵬,張昆.  導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2016(06)
[6]基于增材制造技術(shù)的鈦合金醫(yī)用植入物[J]. 周夢(mèng),成艷,周曉晨,李明,魏崇斌,鄭玉峰,修鵬,蔡宏,劉忠軍,王彩梅,張衛(wèi)平.  中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2016(11)
[7]智能制造與增材制造[J]. 盧秉恒.  科協(xié)論壇. 2016(10)
[8]激光增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊強(qiáng),魯中良,黃福享,李滌塵.  航空制造技術(shù). 2016(12)
[9]金屬材料增材制造技術(shù)[J]. 黃春平,黃碩文,劉奮成.  金屬加工(熱加工). 2016(02)
[10]應(yīng)用于航空領(lǐng)域的金屬高性能增材制造技術(shù)[J]. 林鑫,黃衛(wèi)東.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2015(09)

博士論文
[1]磨料流加工技術(shù)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 宋桂珍.太原理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]激光熔覆同軸送粉噴嘴優(yōu)化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D]. 張振江.大連海事大學(xué) 2017
[2]鈦合金激光增材制造缺陷研究[D]. 李永濤.大連理工大學(xué) 2017
[3]鈦合金增減材復(fù)合制造工藝研究[D]. 黃鑫.大連理工大學(xué) 2017
[4]彎管內(nèi)外表面數(shù)控銑削試驗(yàn)與內(nèi)表面加工裝置設(shè)計(jì)[D]. 孫建立.大連理工大學(xué) 2012
[5]管束式換熱器內(nèi)孔表面電化學(xué)光整加工的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 平宗保.新疆大學(xué) 2011
[6]激光熔覆同軸送粉機(jī)理研究及裝置設(shè)計(jì)[D]. 李繼濤.中國(guó)石油大學(xué) 2011
[7]新型激光熔覆噴嘴設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周余.華南理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：2969211