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基于光内送粉技术的激光加工机器人曲面熔覆试验研究
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TN249[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021, [2]苏州天弘激光股份有限公司,江苏苏州215122
  • 相关基金:国家自然科学基金(61475107,11172191); 江苏省科技支撑计划重点项目(BE2012068); 江苏省自然科学基金(BK2012183)
中文摘要:

现有激光表面熔覆技术大多只能在水平或小角度倾斜基面上进行,基于"光束中空、光内送粉"技术,解决了喷头空间倾斜送粉过程中粉束汇聚性差的难题,通过控制激光机器人夹持送粉喷头做大角度连续变姿态运动,喷头轴线方向始终与曲面法向重合,实现了在大角度倾斜曲面上激光熔覆均匀涂层。分析了曲面熔池受力情况、不同倾角曲面熔池形状以及扫描路径对熔道成形的影响,通过控制准直气速度使熔道宽度保持稳定,并对不同倾角处曲面熔覆形貌及组织性能进行了详细分析。结果表明,各倾角处曲面熔覆层厚度均匀,截面组织致密,无明显裂纹和气孔,曲面熔覆层与基体结合良好。为实现金属零部件复杂空间曲面修复提供了新方法。

英文摘要:

Laser cladding technology is based on horizontal or small-angle reference plane at present. The poor powder converging characteristic when the nozzle is inclined is solved by adopting the technology of"hollow laser beam and internal powder feeding". The variable postures moving of nozzle with larger inclined angle are realized by controlling laser processing robot. The axis direction of powder feeding nozzle is always coincident with curved surface normal direction. The uniform coating on the curved surface with large inclined angle are accomplished.The forces of molten pool on the curved surface are analyzed. The influences of different inclined angles on molten pool size and scanning path on cladding layer are also analyzed. The width of cladding layer keep stable by controlling the collimating gas rate, and the morphology and performance of curved surface cladding layer with different inclined angles are investigated detailedly. The results show that the thickness of cladding layer is uniform,the section microstructure is dense without obvious cracks and pores and the cladding layer is combined well with substrate. A new method for repairing complex metal parts is provided.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849