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应用激光2025年第02期:激光直接沉积增材-抛光协同再制造薄壁件工艺研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王晓伟;张晓彬;赵彦华;

单位:山东建筑大学机电工程学院;

摘要:激光直接沉积增材再制造技术具有能量密度高、成形层厚度可控、结合性能好等优点,已成为再制造的有效方式之一,但在成形过程存在球化效应、粉末黏附及孔隙缺陷等问题,需要后续加工处理才能满足装配使用要求。激光抛光具有非接触、绿色环保等特点,是提高增材制造表面质量的有效方法之一。为此,选用KMN钢基体,GH4169粉末为修复材料,面向薄壁件损伤开展激光增材-抛光协同再制造关键工艺研究,研究了激光增材制造、激光抛光工艺参数对再制造组织性能的影响规律。激光增材制造工艺参数对稀释率影响的主次顺序为:送粉率、激光功率、扫描速度,对显微硬度影响最大的因素是激光功率。在激光抛光工艺优化中,研究了激光能量密度、激光抛光扫描间距对激光增材-抛光协同再制造试样组织性能的影响,获得了协同再制造的优化参数组合。通过优化工艺参数制造的试样相较于未抛光试样,织构更多为晶粒细小的胞状晶和等轴晶,粗糙度降低了93%,孔隙率减少了62%,显微硬度增幅20%以上,摩擦磨损性能也得到了提升。

关键词:激光增材;;激光抛光;;再制造

基金资助:国家自然科学基金(51975339,516052662);; 中国博士后科学基金资助项目(2019T120602,2017M610439);; 山东省高校青年创新科技支持计划(2019KJB003)