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作者：慕松;袁佳程;阴佳琦;韩帅;王璟鹏;
单位：宁夏大学机械工程学院;
摘要：球墨铸铁表面激光熔覆层形貌是多输入多输出耦合控制的结果，但相关研究在熔覆层形貌及多目标优化方面仍相对缺乏。提出一种响应面法与多目标粒子群算法相结合的激光熔覆工艺参数优化方法。设计三因素三水平正交实验，并采用响应面法建立工艺参数与熔覆层形貌指标的数学模型，以激光功率、扫描速度和送粉速率为输入变量，以熔覆层高度和润湿角为指标，结合多目标粒子群优化算法，同时优化两个熔覆层形貌指标，并对预测精度进行了分析。研究结果表明，熔覆层形貌受多个工艺参数相互作用影响，熔覆层高度与送粉速率和激光功率呈正相关，但与扫描速度呈负相关；润湿角与激光功率和扫描速度呈正相关，但与送粉速率呈负相关。因此，利用多目标粒子群算法同时优化预测熔覆层高度和润湿角，使得润湿角预测误差小于8%,熔覆层高度预测误差小于10%,有效控制熔覆层形貌，抑制界面白口化，使熔覆层硬度控制在450 HV以内。研究结果为球墨铸铁表面激光熔覆层形貌预测提供了理论参考依据。
关键词：激光熔覆;;球墨铸铁;;多目标粒子群;;响应面法;;工艺优化
基金资助：宁夏回族自治区重点研发项目(2023BEE01002)
