一种金属构件激光选区融化成型方法及设备技术

技术编号:41789635 阅读:32 留言:0更新日期:2024-06-24 20:16
本申请公开了一种金属构件激光选区融化成形方法及设备,方法包括:基于金属构件的二维图纸及三维数模在金属构件的模型上添加余量和支撑,得到处理后的构件模型;采用制图工具对构建模型进行分层切片,并基于分层切片确定激光扫描数据;基于构建模型确定高能声束控制方案,高能声束控制方案用于控制高能声束系统在金属构件成形过程中发出超声能量均化和/或消除所述金属构件中的残余应力;同步控制激光系统和高能声束系统运行,以在金属构件的激光选区熔化成形过程中消除残余应力。上述方案可在激光选区熔化成形过程中对残余应力进行消减和均化,实现在激光选区熔化成形的过程中同步消除残余应力,保证低应力激光选区熔化成形制造过程的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及制造,更具体的说,是涉及一种金属构建激光选区融化成型方法及设备。


技术介绍

1、激光选区熔化成形复杂金属构件过程中,成形零件内部的温度场处于随时变化的高温度梯度状态,这也将导致不同部位的热变形不均匀,产生热应力。当成形零件内部的热应力超过材料的屈服强度时,将发生塑性变形,导致整个成形件尺寸和形状发生偏差,同时对后续工件的保形能量有重要影响。叶片或叶片涡轮组件等复杂形廓构件在加工制造过程中因多种制备工艺都会在内部产生残余应力,残余应力集中或分布不均匀将导致叶片形廓发生变化以及抗疲劳强度大大降低,对安全性和可靠性都有重要影响。为保证激光选区熔化成形的构件具有足够的强度和良好的可靠性,需要对激光选区熔化成形过程产生的残余应力进行消除和均化。

2、金属构件常用的残余应力降低方法有自然时效法、振动时效法、热处理法等。自然时效在缓解残余应力方面效果较差,时间长且占用面积大。振动时效法虽然可以消除残余应力,但对于复杂金属构件,其振动系统与元件之间的谐振频率难以找到,导致实际应用限制较大,且工作时噪声较高。热处理方法对工艺要求很高,如果冷却速度和退火本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金属构件激光选区融化成形方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的金属构件激光选区融化成形方法,其特征在于,所述基于金属构件的二维图纸及三维数模在所述金属构件的模型上添加余量和支撑,包括:

3.根据权利要求2所述的金属构件激光选区融化成型方法,其特征在于,所述基于所述摆放角度在所述金属构件的模型上添加对应支撑,包括:

4.根据权利要求1所述的金属构件激光选区融化成形方法,其特征在于,所述基于所述构建模型确定高能声束控制方案,包括:

5.根据权利要求1所述的金属构件激光选区融化成形方法,其特征在于,在所述同步控制激光系统和高能...

【技术特征摘要】

1.一种金属构件激光选区融化成形方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的金属构件激光选区融化成形方法,其特征在于,所述基于金属构件的二维图纸及三维数模在所述金属构件的模型上添加余量和支撑,包括:

3.根据权利要求2所述的金属构件激光选区融化成型方法,其特征在于,所述基于所述摆放角度在所述金属构件的模型上添加对应支撑,包括:

4.根据权利要求1所述的金属构件激光选区融化成形方法,其特征在于,所述基于所述构建模型确定高能声束控制方案,包括:

5.根据权利要求1所述的金属构件激光选区融化成形方法,其特征在于,在所述同步控制激光系统和高能声束系统运行后,还包括:

6.根据权利要求1所述的金属构件激光选区融化成形方法,其特征在于,在金属构件成形过程中基于已成形部分金属构件的位置和高度调控所述高能声束系统的工作状态,所述工...

【专利技术属性】
技术研发人员:王成吴字陈冰清周标张学军雷杨
申请(专利权)人:中国航发北京航空材料研究院
类型:发明
国别省市:

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