激光熔覆是由高能密度的激光束將粉末和基體表面熔化形成表面熔覆層。主要用于材料的表面改性、破損件的修復再制造以及快速原型制造。由于其成形過程采用大功率熱源,成形的溫度具有動態(tài)、時變、不均勻的特點,易導致基板和成形面不均勻的膨脹和收縮,造成基板和成形件的變形。本文對熔覆成形的變形控制進行研究。使用激光熔覆系統進行熔覆成形前,進行粉末和基板預處理。并研究實驗平臺和工藝參數對變形的影響。實驗證明:成形中基板在四周固定底部無約束的情況下,其基板變形表現為中間低,兩邊翹曲變形,因此對基板實驗臺下部進行改進添加支撐,不僅減少基板的變形,又增加實驗臺的剛性。通過單因素工藝實驗找出熔寬尺寸相差較大的幾組工藝參數,進行熔覆同等區(qū)域,分析熔寬對基板變形的影響。對成形過程中掃描路徑對基板的變形研究中。先通過ANSYS模擬單道和多道熔覆的溫度場和變形,再使用紅外熱成像儀和三坐標測量儀對單道成形的溫度和多道成形的變形進行實驗,驗證實驗和模擬的準確性,得出熔覆過程中溫度累積效應及變形特點。接下來對激光熔覆成形中掃描路徑對基板的影響進行實驗分析,測量不同掃描路徑下基板的變形圖進行變形量的對比。對成形過程中基板的變形控... 

【文章來源】：新疆大學新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1.緒論
    1.1 激光熔覆成形技術
        1.1.1 激光熔覆原理
        1.1.2 激光熔覆成形的特點
    1.2 激光熔覆變形控制國內外研究現狀
        1.2.1 工藝參數對變形的影響
        1.2.2 掃描路徑對變形的影響
        1.2.3 溫度控制對變形的影響
        1.2.4 變形閉環(huán)控制的研究
    1.3 主要研究內容及技術路線
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 技術路線
2.成形工藝參數對變形的影響研究
    2.1 激光熔覆制成形實驗平臺
        2.1.1 激光熔覆成形系統
        2.1.2 實驗工作臺
        2.1.3 基板變形的測量
    2.2 材料預處理
        2.2.1 基材與粉末預處理
        2.2.2 熔覆過程基板的變形趨勢
        2.2.3 有無支撐對基板變形的影響
    2.3 工藝參數對基板變形的影響
        2.3.1 工藝參數研究
        2.3.2 不同熔寬對薄板激光熔覆變形的影響
    2.4 本章小結
3.激光熔覆成形路徑的研究
    3.1 溫度及變形的模擬研究
        3.1.1 有限元分析模形的建立
        3.1.2 采集溫度與模擬對比
        3.1.3 單層多道變形模擬與實驗對比
    3.2 激光熔覆掃描路徑的選擇
        3.2.1 掃描路徑的選擇
        3.2.2 不同掃描方式下的變形分析
    3.3 本章小結
4.水冷對激光熔覆變形控制的研究
    4.1 水冷方式的數值模擬研究
        4.1.1 邊界換熱處理
        4.1.2 有限元模形的驗證
        4.1.3 單道成形溫度及變形模擬
        4.1.4 多道成形溫度及變形模擬
    4.2 不同水冷方式對變形的影響
        4.2.1 冷卻系統的設計
        4.2.2 實驗與分析
    4.3 射流冷卻工藝參數的研究
        4.3.1 水流速度對變形的影響
        4.3.2 水流溫度對基板變形的影響
    4.4 本章小結
5.結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3447603