激光单道熔覆成形的金属零件壁厚模型的研究-中国科技论文在线.PDFVIP

中国科技论文在线 第 l3卷 第 1期 材 料 科 学 与 工 艺 V0l_l3 NO．1 Feb．，2005 2005年 2月 MATERIALSSCIENCE TECHNOLOGY 激光单道熔覆成形的金属零件壁厚模型的研究 刘继常 (株洲工学院包装与印刷工程分院，湖南 株洲412008，E—mail：liujiehang2003@sohu．con) 摘 要：为掌握激光熔覆成形壁厚的变化规律，提高成形薄壁结构能力，对激光单道熔覆成形的金属零件壁 厚进行 了研究，提 出并验证了激光单道熔覆成形金属零件壁厚的理论模型．研究表明，在一定简化条件下，根 据能量平衡和物质守恒定律，推导出较低功率、较小光斑的激光单道熔覆成形的金属零件壁厚的理论模型， 该模型显示单道熔覆成形的零件壁厚是各工艺参数和材料热物理特性的函数．采用500W 功率连续输出的 CO，激光以较小光斑进行单道熔覆成形，实验得到 了最小壁厚为0．4mm 的薄壁试样，试样壁厚与理论模型 计算的壁厚比较一致． 关键词 ：激光熔覆成形；壁厚；理论模型；工艺参数 中图分类号：TG665 文献标识码：A 文章编号：1005—0299(2005)0l一0099—04 M odelofwallthicknessofthepartformedbysingle-passlasercladding (CollegeofPackagingandPrintingEngineering，ZhuzhouInstituteofTechnology，Zhuzhou412008，China， E—mail：liujiehang2OO3@sohu．con) Abstract：A resolutionmodelofwallthicknessofthepartformedbysingle—passlasercladdingwasinvestiga— tedtheoreticallyandexperimentally．Basedonlawsofconservationofenergyandconservationofmass，with someassumptionsmade，aresolutionmodelofwallthicknessofthepartform edbysingle—passlasercladding wasdeveloped，which showedthatthewallthicknesscouldbedefinedasafunctionoftheprocessparameters andmaterialcharacteristics．Inthepresentedexperiment，a500W continual wave(CW)CO2laserwith smalllightspotontheinteractionareawasappliedforsingle—passcladding．Sampleswithwailthicknessdown to0。4mm wereobtained．andtheexperimentalwallthicknessagreedwellwiththatcalculatedwiththeresolu— tionmode1． Keywords：lasercladding；wallthickness；theoreticmodel；processparameters 激光熔覆成形技术可直接制造具有功能特性 在不断发展，因此，成形金属薄壁的能力越来越重 的全密度近净成形金属零件．它是一种无模制造 要．