送粉式激光熔覆过程激光有效能量的表征方法

为系统地阐述送粉激光熔覆过程中激光能量的分配关系,在分析熔覆材料和基体材料与激光相互作用的基础上,提出了激光能量有效利用率的概念,给出了检测方法,并系统分析了影响因素。结果表明:在相同的送粉速率下,随扫描速度的增加,熔覆材料吸收的能量增加,基体材料吸收的能量减少,激光能量有效利用率增大;在相同的扫描速度下,随送粉速率的增加,熔覆材料吸收的能量增加,基体材料吸收的能量减少,激光能量有效利用率增大。对激光能量有效利用率随扫描速度变化出现最大值的现象给出了合理的解释。为定量描述激光熔覆工艺与工艺结果之间的关系奠定了基础。

送粉式激光熔覆熔池深度的分析模型及其影响因素

在分析送粉式激光熔覆过程中能量分配和粉末颗粒云对激光束衰减规律的 基础上，通过建立能量平衡方程，推导出熔池深度与工艺参数之间的定量关系表达式， 系统分析了影响熔池深度的因素。结合相关的物理参数、工艺参数和金相检测的熔覆 层宏观参数，对方程进行了理论计算。同金相法实际检测的熔池深度相比，理论值高于 实际值，两者反映的规律是一致的，客观地反映了激光熔覆中工艺参数和工艺结果之间 的关系。在激光参数保持不变的条件下，熔池深度随扫描速度和送粉速率的增大而减 小。为熔覆工艺参数的优化、熔覆层质量的评定和现场控制系统的设计提供了理论依 据。

送粉激光熔覆覆盖率的理论分析

推导出了送粉激光熔覆覆盖率的计算方程 ,利用金相法检测了熔覆层宏观参数并结合相关的物理参数 ,计算了激光熔覆的送粉有效利用系数和激光熔覆覆盖率。另外 ,系统分析了扫描速度和送粉速率对覆盖率的影响。结果表明 :覆盖率随扫描速度的提高而降低 ;