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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光增材,尤其涉及一种激光增材制造成形过程中的温度监控方法。
技术介绍
1、增材制造技术采用材料逐层累加的方法制造实体零件,在航空航天、能源动力、国防军工等领域应用广泛。对于金属增材制造,按照材料形态可分为粉末增材和丝材增材。与粉末增材相比,丝材增材具有成本低,材料利用率和熔敷率高,材料易回收,环境污染少等特点。因此,发展金属丝材增材制造技术具有重大意义。目前,按照使用热源可分为电弧、电子束、激光三种金属丝材增材制造技术。电弧和电子束熔丝增材均存在热输入大、熔池和热影响区过大和过热等问题,导致成形件成形精度低、残余应力大。而激光熔丝增材具有热影响区较小、成形精度较高等优势,因此发展激光熔丝增材具有极大的应用前景。
2、在增材制造过程中,其热过程较为复杂,前层对后层有预热作用,后层对前层有后热作用,堆积零件热积累严重,直接影响成形件的组织和性能。在激光增材制造过程中,由于基板一般处于冷态,而熔池温度处于高温状态,因此成形区域的温度梯度较大,在随后凝固过程中,较大的温度梯度可能会导致热应力开裂。此外,随着沉积层数的增多,成形区的温度梯度在不断的变化,因此会导致成形件在不同位置的组织存在一定差异,进而影响整体零件性能的提高。现有技术中的激光增材制造成型方法容易导致不同部位微观组织的显著差异,温度场不稳定,对零件整体温度控制能力差等缺陷。
3、因此,研究得到一种提高温度稳定性和成形件质量的激光增材制造成形过程中的温度监控方法,具有重要的意义。
技术实现思路
...【技术保护点】
1.一种激光增材制造成形过程中的温度监控方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的温度监控方法,其特征在于,加热装置为电阻丝,加热装置的尺寸比基板大5~20mm;基板上表面和保温砂上表面的距离为1~2mm。
3.根据权利要求1或2所述的温度监控方法,其特征在于,步骤2)中对基板进行扫描前,对加热装置通电,使保温砂中热电偶的温度达到预定温度后保温12~18min。
4.根据权利要求3所述的温度监控方法,其特征在于,每层的大区域个数独立的为5~7个,每个小区域的面积独立的为50~80mm2。
5.根据权利要求4所述的温度监控方法,其特征在于,扫描点为激光熔化点;激光增材制造成形过程中,激光功率为500~1000W,扫描速率为5~10mm/s。
6.根据权利要求4所述的温度监控方法,其特征在于,每层中,红外测温仪的个数与大区域的个数相同;每增加一层,扫描路径与原路径相比顺时针旋转了65~70°。
7.根据权利要求4~6任一项所述的温度监控方法,其特征在于,基板为316L不锈钢或Ti6Al4V钛合金;
8.根据权利要求7所述的温度监控方法,其特征在于,丝材的直径为0.25~0.45mm,送丝的速率为10~28mm/s。
...【技术特征摘要】
1.一种激光增材制造成形过程中的温度监控方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的温度监控方法,其特征在于,加热装置为电阻丝,加热装置的尺寸比基板大5~20mm;基板上表面和保温砂上表面的距离为1~2mm。
3.根据权利要求1或2所述的温度监控方法,其特征在于,步骤2)中对基板进行扫描前,对加热装置通电,使保温砂中热电偶的温度达到预定温度后保温12~18min。
4.根据权利要求3所述的温度监控方法,其特征在于,每层的大区域个数独立的为5~7个,每个小区域的面积独立的为50~80mm2。
5.根据权利要求4所述的温度监控...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄伟波,赵晓宇,鲁文佳,潘林晖,郑泽欣,梁诗禹,李炳权,陈宇轩,刘宇露,
申请(专利权)人:肇庆学院,
类型:发明
国别省市:
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