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弧形悬垂实体结构激光熔覆成形

邓志强,  石世宏,  周斌,  贾帅,  王聪

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邓志强, 石世宏, 周斌, 贾帅, 王聪. 弧形悬垂实体结构激光熔覆成形[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1006004-1006004(6). doi: 10.3788/IRLA201762.1006004
引用本文: 邓志强, 石世宏, 周斌, 贾帅, 王聪. 弧形悬垂实体结构激光熔覆成形[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1006004-1006004(6). doi: 10.3788/IRLA201762.1006004
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Deng Zhiqiang, Shi Shihong, Zhou Bin, Jia Shuai, Wang Cong. Laser cladding forming of arcuate cantilevered entity part[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1006004-1006004(6). doi: 10.3788/IRLA201762.1006004
Citation: Deng Zhiqiang, Shi Shihong, Zhou Bin, Jia Shuai, Wang Cong. Laser cladding forming of arcuate cantilevered entity part[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1006004-1006004(6). doi: 10.3788/IRLA201762.1006004
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弧形悬垂实体结构激光熔覆成形

doi: 10.3788/IRLA201762.1006004
  • 1.

    苏州大学 机电工程学院,江苏 苏州 215021

基金项目: 

国家重点研发计划（2016YFB1100300）;江苏省重点研发项目（BE2015067）

详细信息
    作者简介:

    邓志强(1991-),男,硕士生,主要从事激光熔覆快速成形方面的研究。Email:1174392379@qq.com

  • 中图分类号: TN249

Laser cladding forming of arcuate cantilevered entity part

  • 1.

    School of Mechatronics Engineering,Soochow University,Suzhou 215021,China

  • 摘要: 运用6轴机器人及光内送粉技术进行弧形悬垂实体结构成形，提出了空间变姿态径向搭接方法：熔覆头沿圆弧切线方向连续变姿态，径向多道搭接。探讨了熔覆喷头堆高自适应区间，推导了离焦量在-5.5~-1.5 mm时，单道熔层生长量随离焦量变化的量化关系式，并加以实验验证。对成形悬垂实体件检测结果表明：成形件表面平整，过渡平缓无阶梯效应；不同倾角下成形件厚度长度均匀，各尺寸精度均接近建模要求；电镜组织分析表明不同倾角下各处显微组织均匀致密无明显差别。对成形件作硬度检测，其硬度分布与电镜组织保持相同变化规律。
    Abstract: By using 6-axis robot and inside laser powder feeding technology to form the arcuate cantilevered entity part, and a way of variable posture and radial overlap laser cladding was proposed. This experiment discussed the cladding nozzle self-healing effect and deduced the quantitative relation between the single track height and the laser defocus when the defocusing amount ranged from -5.5 mm to -1.5 mm, and verified it by experimrent. The experiment result shows that the surface of formed part is flat and smooth without staircase effect; the thickness and length of formed part are uniform under different angle, and all the dimension precision meet the requirements of modeling, different angle almost has the same microstructure.The hardness keeps the same change rule with microstructure by testing the forming part hardness.
  • [1] Li Rui, Yang Xiaojun, Zhao Wei, et al. Effect of femtosecond laser micromachining on the roughness of cladding sidewalls[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11):3244-3249. (in Chinese)李睿, 杨晓军, 赵卫, 等. 飞秒激光加工对熔覆层侧壁粗糙度的影响[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11):3244-3249.
    [2] Song Jianli, Li Yongtang, Deng Qilin, et al. Research progress of laser cladding forming technology[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(14):29-39. (in Chinese)宋建丽, 李永堂, 邓琦林, 等. 激光熔覆成形技术的研究进展[J]. 机械工程学报, 2010, 46(14):29-39.
    [3] Yang Lijun, Zhang Hongzhi, Wu Xuefeng, et al. Laser machining technology with the effect of thermal soften and thermal stress[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(6):1038-1043. (in Chinese)杨立军, 张宏志, 吴雪峰, 等. 应用加热软化和应力效应的激光加工技术[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(6):1038-1043.
    [4] Xiao Dongming, He Kuanfang, Wang Di. Transient temperature evolution of Selective Laser Melting process based on multilayer finite element model[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(9):2672-2678.
    [5] Buchbinder D A, Schleifenbaum H B, Heidrich S B, et al. High power selective laser melting (HP SLM) of aluminum parts[J]. Physics Procedia, 2011, 35(12):271-278.
    [6] Wang Su, Wang Chunxia, Guo Jungang. Numerical simularion of laser welding in combusion chamber case shell on aeroengine[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2006, 32(7):833-837. (in Chinese)汪苏, 王春侠, 郭军刚. 航空发动机薄壁机匣激光焊接有限元数值模拟[J]. 北京航空航天大学学报, 2006, 32(7):833-837.
    [7] Song Changhui, Yang Yongqiang, Zhang Manhui, et al. Redesign and selective laser melting manufacturing of femoral component base on digital 3D technology[J]. Optics and Precision Engineering, 2014, 22(7):2017-2025. (in Chinese)宋长辉, 杨永强, 张曼慧, 等. 基于数字化3D技术的股骨假体再设计与激光选区熔化制造[J]. 光学精密工程,2014, 22(7):2017-2025.
    [8] Wang Xuyue, Jiang Hao, Xu Wenji, et al. Laser cladding forming of arc-section inclined thin-walled parts with variable Zincrements[J]. Chinese Journal of Lasers, 2011, 38(10):1003007. (in Chinese)王续跃, 江豪, 徐文骥, 等. 变Z轴提升量法圆弧截面倾斜薄壁件激光熔覆成形研究[J].中国激光, 2011, 38(10):1003007.
    [9] Cai Wei, Fu Geyan, Shi Shihong, et al. Research on thickness control of variable diameter solid with coaxial inside-beam powder feeding laser cladding by defocusing technique[J]. Chinese Journal of Lasers, 2012, 39(7):0703003. (in Chinese)蔡伟, 傅戈雁, 石世宏, 等. 基于离焦技术的光内送粉堆积变径体壁厚控制研究[J]. 中国激光, 2012, 39(7):0703003.
    [10] Shi Tuo, Wang Yiqing, Lu Bingheng, et al. Laser cladding forming of cantilevered thin-walled part based on hollow-laser beam inside powder feeding technology[J]. Chinese Journal of Lasers, 2015, 42(10):1003003. (in Chinese)石拓, 王伊卿, 卢秉恒, 等. 中空激光内送粉熔覆成形悬垂薄壁件[J]. 中国激光, 2015, 42(10):1003003.
  • [1] 姚喆赫, 戴温克, 邹朋津, 余沛坰, 王发博, 迟一鸣, 孙振强, 张群莉, 姚建华.  超声对激光熔覆WC颗粒强化涂层耐磨防腐性能的影响（特邀） . 红外与激光工程, 2024, 53(1): 20230542-1-20230542-12. doi: 10.3788/IRLA20230542
    [2] 王蔚, 王孝宇, 刘伟军, 邢飞, 王静.  光斑搭接率对GH3030合金表面积碳及氧化物清洗质量的影响 . 红外与激光工程, 2023, 52(2): 20220164-1-20220164-10. doi: 10.3788/IRLA20220164
    [3] 蒋伟伟, 傅戈雁, 张吉平, 吉绍山, 石世宏, 刘凡.  三分光束光内同轴送丝熔覆层几何形貌预测 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0305005-0305005-9. doi: 10.3788/IRLA202049.0305005
    [4] 邱星武.  激光熔覆Fe0.5NiCoCrCuTi高熵合金涂层的微观结构及性能 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 742004-0742004(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0742004
    [5] 石拓, 沈婷, 李东升, 傅戈雁.  激光内送粉变宽扫描成形变壁厚扭曲叶片 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 805002-0805002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0805002
    [6] 史建军, 石拓, 石世宏, 朱刚贤, 杨轼, 傅戈雁, 鹿霖.  激光光内送粉仰面熔覆工艺研究及优化 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 306005-0306005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0306005
    [7] 夏嘉斌, 孙广开, 宋潮, 周正干.  “钢-铅”粘接结构非接触激光超声检测方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 117006-0117006(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0117006
    [8] 孙楚光, 刘均环, 陈志勇, 朱卫华, 朱红梅, 何彬, 王新林.  钛合金表面激光熔覆制备低含硅量生物陶瓷涂层 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 306003-0306003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0306003
    [9] 邱星武, 吴明军, 戚燕, 刘春阁, 张云鹏, 黄崇湘.  激光熔覆Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金涂层的组织及耐蚀性能 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 706008-0706008(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0706008
    [10] 王聪, 石世宏, 方琴琴, 石拓, 夏志新.  封闭空腔回转薄壁件的激光熔覆成形 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 106006-0106006(8).
    [11] 刘洪喜, 刘子峰, 张晓伟, 石海, 蒋业华.  稳恒磁场设计及电流强度对激光熔覆Fe55涂层微结构的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 406001-0406001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0406001
    [12] 张佩宇, 汪诚, 谢孟芸, 李玉琴, 安志斌.  激光冲击对K403合金激光熔覆修复微观组织和性能的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906003-0906003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906003
    [13] 王彦芳, 李豪, 石志强, 肖亚梅, 孙旭, 王亭.  激光熔覆高耐蚀Fe基固溶体合金涂层 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 806001-0806001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0806001
    [14] 黄勇, 孙文磊, 陈影.  激光熔覆再制造复杂轴类零件的轨迹规划 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 506005-0506005(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0506005
    [15] 周斌, 石世宏, 邓志强, 石拓, 傅戈雁, 方琴琴.  基于中空激光光内送粉技术的扇形结构件激光成形研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906007-0906007(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0906007
    [16] 姜淑娟, 王可.  应用卡尔曼滤波技术的激光熔覆宽度检测 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206003-1206003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1206003
    [17] 安旭龙, 刘其斌, 郑波.  激光熔覆制备高熵合金MoFeCrTiWAlxSiy涂层的组织与性能 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1140-1144.
    [18] 杨光, 王向明, 王维, 钦兰云, 卞宏友.  激光熔覆制备TiC颗粒增强涂层的组织和性能 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 795-799.
    [19] 闫世兴, 董世运, 徐滨士, 王玉江, 任维彬, 方金祥.  激光熔覆过程中熔池对流运动对熔覆层气孔和元素分布的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2832-2839.
    [20] 郭汝海, 陈宁, 时魁, 王兵, 施龙.  高功率激光系统中内光路热变形的仿真及实验研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2925-2930.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-10
  • 修回日期:  2017-03-20
  • 刊出日期:  2017-10-25

弧形悬垂实体结构激光熔覆成形

doi: 10.3788/IRLA201762.1006004
  • 1. 苏州大学 机电工程学院,江苏 苏州 215021
    • 作者简介:

    邓志强(1991-),男,硕士生,主要从事激光熔覆快速成形方面的研究。Email:1174392379@qq.com

  • 收稿日期: 2017-02-10
  • 修回日期: 2017-03-20
  • 刊出日期: 2017-10-25
基金项目:

国家重点研发计划（2016YFB1100300）;江苏省重点研发项目（BE2015067）

  • 中图分类号: TN249

摘要: 运用6轴机器人及光内送粉技术进行弧形悬垂实体结构成形，提出了空间变姿态径向搭接方法：熔覆头沿圆弧切线方向连续变姿态，径向多道搭接。探讨了熔覆喷头堆高自适应区间，推导了离焦量在-5.5~-1.5 mm时，单道熔层生长量随离焦量变化的量化关系式，并加以实验验证。对成形悬垂实体件检测结果表明：成形件表面平整，过渡平缓无阶梯效应；不同倾角下成形件厚度长度均匀，各尺寸精度均接近建模要求；电镜组织分析表明不同倾角下各处显微组织均匀致密无明显差别。对成形件作硬度检测，其硬度分布与电镜组织保持相同变化规律。

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