文章摘要
应蒋杰,陈健,姚喆赫,王发博,陈雅伦,姚建华.激光送丝熔覆过程液桥过渡行为及其实验研究[J].高技术通讯(中文),2023,33(6):661~668
激光送丝熔覆过程液桥过渡行为及其实验研究
Mechanisms and experimental studies on wire melting and transfer behaviors in laser wire deposition
  
DOI:10. 3772/ j. issn. 1002-0470. 2023. 06. 011
中文关键词: 激光送丝熔覆; 光丝间距; 液桥过渡; 过渡成形机理
英文关键词: laser wire deposition, laser beam-wire distance, liquid spreading transfer, transfer forming mechanism
基金项目:
作者单位
应蒋杰 (浙江工业大学激光先进制造研究院杭州 310023) (浙江工业大学机械工程学院杭州 310023) (浙江工业大学高端激光制造装备省部共建协同创新中心杭州 310023) 
陈健 (浙江工业大学激光先进制造研究院杭州 310023) (浙江工业大学机械工程学院杭州 310023) (浙江工业大学高端激光制造装备省部共建协同创新中心杭州 310023) 
姚喆赫 (浙江工业大学激光先进制造研究院杭州 310023) (浙江工业大学机械工程学院杭州 310023) (浙江工业大学高端激光制造装备省部共建协同创新中心杭州 310023) 
王发博 (浙江工业大学激光先进制造研究院杭州 310023) (浙江工业大学机械工程学院杭州 310023) (浙江工业大学高端激光制造装备省部共建协同创新中心杭州 310023) 
陈雅伦 (浙江工业大学激光先进制造研究院杭州 310023) (浙江工业大学机械工程学院杭州 310023) (浙江工业大学高端激光制造装备省部共建协同创新中心杭州 310023) 
姚建华 (浙江工业大学激光先进制造研究院杭州 310023) (浙江工业大学机械工程学院杭州 310023) (浙江工业大学高端激光制造装备省部共建协同创新中心杭州 310023) 
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中文摘要:
      激光送丝熔覆在工艺敏感性与稳定性方面存在挑战,亟需深入理解激光送丝熔覆过程的液桥过渡行为。本文在液桥过渡机制分析的基础上,建立了激光功率、送丝速度、扫描速度及光丝间距等工艺参数的相互关系;搭建了可精密调控光丝间距的激光送丝熔覆实验装置;采用减光摄像对激光送丝熔覆工艺过程进行了图像采集,分析了丝材在激光热源作用下的熔化与过渡成形机理,揭示了液桥过渡、液滴过渡和非接触过渡3种不同过渡形式下的送丝熔覆成形机制,分析了送丝熔覆成形件宏观和微观形貌;为零部件的送丝增材制造和受损零部件的送丝增材修复过程提供了理论支撑。
英文摘要:
      There are challenges on sensitivity and stability for laser wire deposition.It is urgent to deeply understand the liquid spreading transfer behavior in laser wire deposition. Based on the analysis of liquid spreading transfer mechanism, the relationship among laser power, wire-feeding speed, scanning speed and laser beam-wire distance is established in this study. An experimental setup of laser wire deposition with precise control of laser beam-wire distance is developed. The melting and transition mechanisms of wire with laser heat source are analyzed by light reduction camera. Then, the forming mechanisms of laser cladding with three different transition modes of liquid spreading transfer, droplet transfer and non-contact transfer are revealed. The macrostructures and microstructures of the parts after laser wire deposition are analyzed. This study provides theoretical support to the laser wire additive manufacturing of parts and additive remanufacturing of damaged parts.
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