激光熔覆Ni35A+TiC复合材料熔覆形貌及成形效率影响研究

作     者：练国富 张浩 陈昌荣 黄旭 江吉彬 LIAN Guofu;ZHANG Hao;CHEN Changrong;HUANG Xu;JIANG Jibin

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(51575110)资助 

出 版 物：《中国科学技术大学学报》 (JUSTC)

年 卷 期：2020年第50卷第6期

页      码：715-725页

摘      要：为了揭示激光熔覆工艺参数及TiC粉末比例对复合材料熔覆形貌与成形效率的影响关系,改善熔覆形貌包括表面质量与基材熔化深度,提高复合材料熔覆成形效率,采用响应面法中心复合设计模块分析了激光功率、扫描速度、气流量及TiC粉末比例对复合材料熔覆形貌的影响规律,建立了工艺参数及TiC粉末比例与复合材料熔覆效率、基材熔化深度之间的数学模型,通过方差分析证明了模型的合理性.结果显示,气流量对复合材料熔覆形貌影响并不显著,熔覆形貌随着激光功率增大、扫描速度减小及TiC粉末比例减少而得到明显改善;扫描速度及TiC粉末配比对熔覆效率影响最为显著,合理减小TiC粉末配比及增加扫描速度可以有效提高熔覆效率;激光功率对基材熔化深度影响最显著且呈二次正相关关系,其余参数均呈负线性相关关系;分析发现不同材料的熔覆能量需求是导致不同材料成分比例复合材料熔覆效率及形貌差异的最主要原因.以熔覆效率最大及基材熔化深度最小为优化目标,对比预测值与实验值,得到熔覆效率及基材熔化深度的误差率分别为3.450%、5.386%.该研究为提高复合材料熔覆形貌及熔覆效率的预测与控制提供了理论依据.

主 题 词：激光熔覆 中心复合设计 复合材料 形貌 熔覆效率 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.0253-2778.2020.06.001

馆 藏 号：203104697...