激光熔覆曲面基体曲线轨迹成形内部质量与效率影响研究

作     者：张浩 练国富 陈昌荣 黄旭 冯美艳 ZHANG Hao;LIAN Guo-fu;CHEN Chang-rong;HUANG Xu;FENG Mei-yan

作者机构：福建工程学院机械与汽车工程学院福建福州350118 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.51575110) 福建省中青年教师教育科研项目(No.JAT190407)资助 

出 版 物：《激光与红外》 (Laser & Infrared)

年 卷 期：2020年第50卷第12期

页      码：1433-1442页

摘      要：曲面基体熔覆层内部孔隙与成形效率的预测与控制是曲面类零部件大面积修复与再制造的前提。本文研究激光功率、扫描速度、气流量、圆柱基体半径对“曲面轨迹”成形内部质量(气孔率)与熔覆效率的作用规律。采用响应面法中心复合设计模块构建了工艺参数与响应目标的数学关系模型。通过方差分析,气孔率及熔覆效率R2分别为95.26%、94.28%,证明所构建模型的可靠性。四个输入参数对气孔率均有显著的影响,激光功率、扫描速度、圆柱基体半径对熔覆效率影响显著。最后基于所建立模型采用期望函数方法对气孔率最小及熔覆效率最大为目标进行综合优化,获得最佳工艺参数为激光功率1.6 kW,扫描速度7 mm/s,气流量1120 L/h,圆柱基体半径40 mm,气孔率及熔覆效率误差率分别为6.755%、5.417%,验证了模型准确性。所建立模型为“曲面基体曲线轨迹”熔覆成形内部质量与效率工艺参数优化及预测控制提供了指导意义。

主 题 词：激光熔覆 中心复合设计 多目标优化 气孔率 熔覆效率 

学科分类：080503[080503] 080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-5078.2020.12.003

馆 藏 号：203101627...