選擇性激光熔融成型層溫度特性的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 08:08
選擇性激光熔化技術(shù)是基于分層疊加的制造思想,逐層堆積成所需的三維實(shí)體零件的一種快速成形技術(shù)。其原理是利用高能量的激光束直接作用于金屬粉末并使其熔化凝固成實(shí)體狀態(tài)。該技術(shù)具有成形精度高、不受復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)限制等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療與軍工等領(lǐng)域。選擇性激光熔化技術(shù)雖然能夠成形結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜的零件,但成形質(zhì)量往往不盡人意。在成形復(fù)雜形狀工件的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),工件的小面積區(qū)域易產(chǎn)生過(guò)燒問(wèn)題,成形高度越高該區(qū)域的成形質(zhì)量越差。為了解決小面積區(qū)域因熱量累積而產(chǎn)生的過(guò)燒問(wèn)題,本文搭建了以紅外測(cè)溫儀為核心的測(cè)溫平臺(tái),利用紅外測(cè)溫儀監(jiān)測(cè)工件成型層的表面溫度,研究溫度對(duì)成形質(zhì)量的影響。通過(guò)分析工件成形溫度與成形面積的關(guān)系,給出了小面積區(qū)域容易過(guò)燒的解釋。通過(guò)分析不同工藝參數(shù)下工件成型層的溫度,得出了激光功率與掃描速率對(duì)成型層溫度的影響。針對(duì)小面積區(qū)域易過(guò)燒的問(wèn)題,本文利用紅外測(cè)溫儀監(jiān)測(cè)小面積區(qū)域的成形溫度,通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)控激光功率和掃描速率,抑制小面積區(qū)域隨成形高度增加而出現(xiàn)的熱量累積,從而改善了小面積區(qū)域的成形質(zhì)量。
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
德國(guó)EOS公司利用SLM技術(shù)成形的零部件
第一章 緒論成形,成形效率與成形尺寸在同類(lèi)設(shè)備中為世界之多光束無(wú)縫拼接、四象限加工重合區(qū)制造質(zhì)量控制雜金屬零件的高效率、高精度、高性能成形。首次術(shù),其成形效率高出同類(lèi)裝備的 20-40%,所研制制周期,簡(jiǎn)化了工序,更重要的是將結(jié)構(gòu)-功能一零件,如圖 1.3 所示。
粒徑范圍為 15~53μm。該粉末最大含碳量1 為 316 不銹鋼粉末材料組成成分與粉末的表 2. 1 不銹鋼粉末材料組成成分與粉末松裝密emistry composition and apparent density of the sta材料成分組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) Mn Si Mo Nb C% max.1% max.1% max.0.5% 0.15%-0.45% max.0實(shí)驗(yàn)設(shè)備是合肥工業(yè)大學(xué)三維打印與激光 快速成型設(shè)備,它主要由以下幾個(gè)部分組光路、密封的工作腔體(包含鋪粉裝置、控制系統(tǒng)、氣體循環(huán)裝置等。圖 2.1 為選
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展[J]. 楊膠溪,靳延鵬,張寧. 金屬加工(熱加工). 2016(04)
[2]激光金屬熔覆成形過(guò)程中溫度場(chǎng)演化的三維數(shù)值模擬[J]. 張冬云,吳瑞,張暉峰,劉臻. 中國(guó)激光. 2015(05)
[3]00Cr17Ni14Mo2不銹鋼高溫力學(xué)性能[J]. 王新堂,張金一,DU Yingang. 建筑材料學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]高性能航空金屬結(jié)構(gòu)材料及特種涂層激光熔化沉積制備與成形研究進(jìn)展[J]. 王華明,張凌云,李安,湯海波,張述泉,方艷麗,李鵬. 金屬熱處理. 2008(01)
[5]TC4鈦合金激光快速成形力學(xué)性能[J]. 楊健,黃衛(wèi)東,陳靜,楊海歐. 航空制造技術(shù). 2007(05)
[6]激光選區(qū)燒結(jié)成型材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 曾錫琴,朱小蓉. 江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(06)
[7]激光直接快速成形金屬材料及零件的研究進(jìn)展(下)——國(guó)內(nèi)篇[J]. 張凱,劉偉軍,尚曉峰,王天然. 激光雜志. 2005(05)
[8]激光熔覆快速成型致密金屬零件的試驗(yàn)研究[J]. 鄧琦林,胡德金. 金屬熱處理. 2003(02)
[9]環(huán)焊縫管道焊接應(yīng)力應(yīng)變?nèi)S有限元分析[J]. 董俊慧,霍立興,張玉鳳. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2001(12)
[10]激光快速成型金屬零件的新方法[J]. 楊森,鐘敏霖,張慶茂,劉文今. 激光技術(shù). 2001(04)
博士論文
[1]多焊縫管板結(jié)構(gòu)焊接工藝與殘余應(yīng)力分析[D]. 宋以國(guó).哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]基于激光熔覆的三維金屬零件激光直接制造技術(shù)研究[D]. 李鵬.華中科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]激光熔覆熔池溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)值模擬[D]. 趙海玲.燕山大學(xué) 2013
[2]特殊形狀貫穿件焊接殘余應(yīng)力和疲勞分析[D]. 劉曉苗.哈爾濱工程大學(xué) 2009
本文編號(hào):2952990
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
德國(guó)EOS公司利用SLM技術(shù)成形的零部件
第一章 緒論成形,成形效率與成形尺寸在同類(lèi)設(shè)備中為世界之多光束無(wú)縫拼接、四象限加工重合區(qū)制造質(zhì)量控制雜金屬零件的高效率、高精度、高性能成形。首次術(shù),其成形效率高出同類(lèi)裝備的 20-40%,所研制制周期,簡(jiǎn)化了工序,更重要的是將結(jié)構(gòu)-功能一零件,如圖 1.3 所示。
粒徑范圍為 15~53μm。該粉末最大含碳量1 為 316 不銹鋼粉末材料組成成分與粉末的表 2. 1 不銹鋼粉末材料組成成分與粉末松裝密emistry composition and apparent density of the sta材料成分組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) Mn Si Mo Nb C% max.1% max.1% max.0.5% 0.15%-0.45% max.0實(shí)驗(yàn)設(shè)備是合肥工業(yè)大學(xué)三維打印與激光 快速成型設(shè)備,它主要由以下幾個(gè)部分組光路、密封的工作腔體(包含鋪粉裝置、控制系統(tǒng)、氣體循環(huán)裝置等。圖 2.1 為選
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展[J]. 楊膠溪,靳延鵬,張寧. 金屬加工(熱加工). 2016(04)
[2]激光金屬熔覆成形過(guò)程中溫度場(chǎng)演化的三維數(shù)值模擬[J]. 張冬云,吳瑞,張暉峰,劉臻. 中國(guó)激光. 2015(05)
[3]00Cr17Ni14Mo2不銹鋼高溫力學(xué)性能[J]. 王新堂,張金一,DU Yingang. 建筑材料學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]高性能航空金屬結(jié)構(gòu)材料及特種涂層激光熔化沉積制備與成形研究進(jìn)展[J]. 王華明,張凌云,李安,湯海波,張述泉,方艷麗,李鵬. 金屬熱處理. 2008(01)
[5]TC4鈦合金激光快速成形力學(xué)性能[J]. 楊健,黃衛(wèi)東,陳靜,楊海歐. 航空制造技術(shù). 2007(05)
[6]激光選區(qū)燒結(jié)成型材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 曾錫琴,朱小蓉. 江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(06)
[7]激光直接快速成形金屬材料及零件的研究進(jìn)展(下)——國(guó)內(nèi)篇[J]. 張凱,劉偉軍,尚曉峰,王天然. 激光雜志. 2005(05)
[8]激光熔覆快速成型致密金屬零件的試驗(yàn)研究[J]. 鄧琦林,胡德金. 金屬熱處理. 2003(02)
[9]環(huán)焊縫管道焊接應(yīng)力應(yīng)變?nèi)S有限元分析[J]. 董俊慧,霍立興,張玉鳳. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2001(12)
[10]激光快速成型金屬零件的新方法[J]. 楊森,鐘敏霖,張慶茂,劉文今. 激光技術(shù). 2001(04)
博士論文
[1]多焊縫管板結(jié)構(gòu)焊接工藝與殘余應(yīng)力分析[D]. 宋以國(guó).哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]基于激光熔覆的三維金屬零件激光直接制造技術(shù)研究[D]. 李鵬.華中科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]激光熔覆熔池溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)值模擬[D]. 趙海玲.燕山大學(xué) 2013
[2]特殊形狀貫穿件焊接殘余應(yīng)力和疲勞分析[D]. 劉曉苗.哈爾濱工程大學(xué) 2009
本文編號(hào):2952990
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