基于自愈合机制的激光金属直接成形实验方法

摘要

本发明公开了一种基于自愈合机制的激光金属直接成形实验方法，采用相同基本工艺参数，分别在不同粉末离焦量情况下进行激光单道金属成形实验，得到不同粉末离焦量情况下单道金属成形截面厚度的变化规律。分析该规律得到粉末负离焦情况下存在一种自愈合机制，随着成形的进行能自动消除成形过程中因工艺不稳定而产生的成形面凹凸不平现象，保证成形过程的稳定进行。运用粉末负离焦所产生的自愈合效应，能够在开环控制系统下实现复杂薄壁零件的高质量堆积成形。

主权项

1、一种基于自愈合机制的激光金属直接成形实验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设定基本工艺参数为：激光光斑直径为0.5mm，扫描速度为6mm/s，送粉量为8.8g/min，载气量为8L/min；(2)采用相同的基本工艺参数，分别在不同粉末离焦量情况下进行激光金属成形实验，测量不同粉末离焦量情况下激光金属成形熔覆层厚度，得到粉末离焦量对熔覆层厚度影响规律为：粉末汇聚时，熔覆层厚度最大；粉末负离焦时，熔覆层厚度h随负离焦量增大而减小；粉末正离焦时，熔覆层厚度h随正离焦量增大而减小；(3)分析粉末离焦量对熔覆层厚度的影响规律，得到粉末在负离焦情况下，多层堆积存在自愈合效应，表现为成形面出现凸凹时，凹陷处负离焦量减小，下一层熔覆时熔覆层厚度会增大，凹陷被填平；凸起处负离焦量较大，下一层熔覆时，熔覆层厚度会减小，凸起处变平缓；(4)根据步骤(3)粉末在负离焦情况下，多层堆积存在自愈合效应，选用粉末离焦量为负的工艺条件进行激光金属直接成形，从而实现自动愈合或消除成形过程中因工艺参数不稳定而出现的工件表面凹凸不平现象。