中文摘要：

激光快速成形技术是一项新的先进的材料制备及零件成形技术，能够实现高性能复杂结构金属零件的无模具、快速、近净成形。对粉末、激光束、熔化基体相互作用区域所发生的短时物理冶金过程及其机理的深刻认识和掌握，是实现对成形过程组织、性能及工艺特性自觉而有效控制的关键。本项目研究首次利用高速摄影技术实现了粉末送进过程和熔池形态演化的实时观察，同时结合理论分析，对同步送进粉末流、激光束、熔化基体三者之间的相互作用机理进行了研究，获得以下重要结果1）提出定量描述粉末送进过程的一组参量- - 粉末的输送性参数，揭示了粉末特性和送粉工艺对输送性参数的影响规律，实现了粉末的稳定送进；2）建立了粉末对激光功率的遮蔽率数学模型和激光辐照后粉末颗粒的温升模型，一般情况下，激光加工参数对遮蔽率没有影响，粉末颗粒的温升主要取决于粉末特性和输送性参数，同时，粉末颗粒的温升还受激光加工参数的影响；3）实现了熔池形态的定量表征，成形过程中随金属粉末的射入，熔池的几何尺寸逐渐减小，熔池后沿不断抬高，导致熔池中局部凝固条件发生改变，从而影响到局部熔覆层的微观组织。