基于激光内送粉的十字交叉结构熔覆成形工艺研究

基于激光内送粉熔覆技术,采取在交叉重叠部位进行局部加速的策略,进行了十字形结构的越过式交叉成形工艺研究。首先,提出了交叉不等高沉积工艺,根据质量守恒定律计算进入熔池的粉末质量和熔覆层成形质量,联立等式后得到了先成形横向熔道对后成形纵向熔道高度的影响规律。然后,建立了速度不等高数学模型,结合交叉不等高沉积工艺,计算出令交叉部位叠加高度与未交叉部位熔道高度相等时的扫描速度。最后,根据自愈合效应和体积流动假设,提出了一种缩减加速段距离的工艺方法,解决了提速后熔道交叉结合部位出现凹陷的问题。结果表明:成形件十字交叉部位的高度尺寸误差在1.76%以内;总体显微硬度在257.5~296.8 HV之间,最终成形件表面平整光亮,无宏观裂纹或夹杂缺陷。