一种金属零件激光光内送丝熔覆激光冲击锻打复合增材制造方法技术

本发明专利技术公开了一种金属零件激光光内送丝熔覆激光冲击锻打复合增材制造方法，其基于激光热效应和冲击波力学效应复合制造工艺，在热源熔化金属丝形成熔覆区的同时，对熔覆区同步进行激光冲击处理，在一步制造工序中完成成形与强化工艺，具有高效、高质量的显著特点，解决了二次强化工艺导致的二次加热、热应力和效率降低的缺点，节约了大量时间和大幅降低了生产成本，还可以精确调控激光束直径与形状、脉冲宽度、脉冲能量、重复频率等参数，以适应于各种材料和复杂结构件高质量成形；同时基于连续激光采用光‑丝同轴输送熔覆成形，可以高效利用金属丝成形高质量的熔覆层。

Laser shock peening forging composite material manufacturing method for metal parts by laser inner wire feeding cladding

The invention discloses a metal wire feeding in laser beam laser cladding impact forging composite additive manufacturing method, the effect of laser thermal effect and shock wave mechanics of composite manufacturing process based on the formation of the cladding zone and in the heat of molten metal wire, the cladding zone of synchronized laser shock processing, finish forming and strengthen the process step in the manufacturing process, it has notable features of high efficiency and high quality, solves two intensive two heating and thermal process induced decrease of stress and efficiency shortcomings, save a lot of time and greatly reduces the production cost, but also precise control of the laser beam diameter and shape, pulse width, pulse the energy and frequency parameters, to adapt to various materials and complicated structure and high quality forming; continuous laser using optical wire coaxial transmission cladding based on high Forming high quality cladding layer by metal wire.

【技术实现步骤摘要】
一种金属零件激光光内送丝熔覆激光冲击锻打复合增材制造方法
本专利技术涉及金属增材制造
，特别涉及一种金属零件激光光内送丝熔覆激光冲击锻打复合增材制造方法
技术介绍
增材制造技术是指基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系，增材制造区别于传统的“去除型”制造，不需要原胚和模具，该技术不仅可以完成难加工复杂形状金属零件的快速制造，还可以根据零件不同部位的工作条件和特殊的性能要求实现梯度功能材料零件的快速成形，因此在航空航天、汽车、医疗、金属、模具等工业领域具有重要的应用前景。激光熔覆3D成形工艺其实质是“自由增材成形”工艺。在激光熔覆成形制造技术中，最关键的是熔覆材料连续、均匀。准确的与激光同步传送至加工位置，材料通过热效应瞬间融化形成熔池。现有较为先进的技术，中国专利CN101386111A和CN105562951A分别公开了一种激光熔覆激光光内送丝方法和装置，利用光路变换原理将由激光器发射的圆形实心激光束切割变换为中空的圆环锥形光束，在圆环锥形光束中空区同轴置入送丝管，金属丝材通过送丝管再由送丝喷嘴输出，然后经热效应被加热融化垂直进入熔池中。然而在成形过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属零件激光光内送丝熔覆激光冲击锻打复合增材制造方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将连续激光束的圆形实心光束经光路变换为中空圆锥形聚焦光束，采用光内同轴送丝法利用热效应对被熔金属丝材进行熔覆，同时另一束脉冲激光束利用冲击波力学效应对易发生塑性变形温度区域的熔覆层进行同步冲击锻打，进行复合制造；(2)熔覆层逐层堆叠形成工件。

【技术特征摘要】
1.一种金属零件激光光内送丝熔覆激光冲击锻打复合增材制造方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将连续激光束的圆形实心光束经光路变换为中空圆锥形聚焦光束，采用光内同轴送丝法利用热效应对被熔金属丝材进行熔覆，同时另一束脉冲激光束利用冲击波力学效应对易发生塑性变形温度区域的熔覆层进行同步冲击锻打，进行复合制造；(2)熔覆层逐层堆叠形成工件。2.根据权利要求1所述的一种金属零件激光光内送丝熔覆激光冲击锻打复合增材制造方法，其特征在于：所述连续激光束的同轴送丝速度实行在线监测与控制，送丝速度影响金属熔覆层的厚度和宽度，如送丝速度超出连续激光处理量，则降低连续激光束移动速度，同时提高脉冲激光冲击锻打脉冲宽度、锻打频率和光斑大小；反过来，激光冲击锻打频率与压力参数的选择又约束着激光熔敷速度与送丝参数的选择，激光熔覆成形参数的选择与冲击锻打参数的选择相互影响、相互协调...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永康，秦艳，张峥，杨青天，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44