金属粉末激光成形零件倾斜极限

研究在支撑材料、工艺局限等诸多因素影响情况下的特定材料以及特定工艺参数下倾斜极限问题非常重要,为此采用金属粉末激光成形技术成形旋转薄壁金属零件的方法,在相应金属粉末材料与成形工艺参数下,进行成形金属零件时侧壁倾斜极限的研究,通过测量与计算获得倾斜极限值及其对应的层间搭接率。研究表明随着薄壁旋转半径的增加,侧壁倾斜角度也相应加大,最终超过倾斜极限,造成熔覆层塌陷现象发生。揭示出层间搭接率是产生倾斜极限和熔覆层塌陷的直接原因。通过对倾斜角度、层间搭接率与薄壁旋转半径关系进行理论分析与计算,得到成形的金属零件侧壁倾斜极限角度和极限层间搭接率的计算公式,为在设计无支撑CAD模型时侧壁最大倾斜角度提供依据。试验结果表明,利用该计算公式指导侧壁倾斜角度设计切实可行。

金属粉末激光成形扫描方式

将扫描线断面轮廓形状近似看作一段圆弧、以相邻扫描线重叠面积与凹沟面积相等为原则确定扫描线间距。对分区扫描和环形扫描两种扫描方式进行分析和比较,环形扫描方式明显减少激光光闸开关次数、系统稳定性和零件成形精度提高,但是相邻扫描线间浸润性差、沟壑较深,而分区扫描方式扫描间距稳定单一、浸润性好、沟壑较浅,但是激光光闸开关频繁、空跳次数较多。改进扫描方式,将变向分区扫描方式与环形扫描方式相结合加工出无缺陷、全密度金属功能零件。

钛合金粉末激光成形过程中激光比能量对热应力的影响

为了提高钛合金粉末激光成形工件的质量,除了在真空箱体内建立惰性气体保护氛围防止氧化外,对钛合金激光成形过程中瞬态热应力的研究是非常必要的。在本文中,通过使用ANSYS软件的APDL语言,使用"单元生死"技术,并对熔池与粉末、激光与粉末的相互作用进行能量补偿,进行了不同激光比能量复合工艺参数作用下的数值模拟,得到了更为精准的结果,并对加工过程中瞬时热应力分布结果进行了分析和研究。最后使用相同的工艺参数进行实验,使用热电偶测量基板上固定点的温度变化,并与数值模拟结果进行相比对,间接的证明了仿真的准确性。