一种考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，属于激光增材制造领域。包括如下步骤：搭建高功率激光定向能量沉积过程能耗监控平台；根据沉积的目标尺寸、沉积策略，分析沉积过程的时间模型和能耗模型；构建高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化模型；基于实验数据，获取模型参数；基于ICMA算法对优化模型进行求解；基于IOMV‑Topsis评价方法获取最优工艺参数；以TC4钛合金为材料，采用最优工艺参数进行沉积实验，分析组织与力学性能，验证模型与方法有效性与可行性。保证平均晶粒尺寸小，提高了沉积效率，降低能耗，实现激光定向能量沉积过程的高性能、高效率、绿色制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，具体涉及一种高功率激光定向能量沉积过程能耗、沉积效率、平均晶粒尺寸与工艺参数之间的映射模型构建方法与多目标工艺参数优化方法，属于激光增材制造领域。

技术介绍

1、激光定向能沉积(lded)技术，具有广泛的设计灵活性和工艺适应性，对于强度快速定制、结构功能一体化的航空航天大型结构件的制造非常契合。针对激光定向能量沉积成形效率低的问题，提高激光功率和粉末进料速率是提高沉积效率的主要方法。但高功率条件下，由于高能量输入和熔池更剧烈的演变，该过程的形状和质量控制更加复杂和困难。此外，沉积时间长和将电能转换为激光能的效率低导致沉积过程中的大量能耗。这显然难以实现高性能、高效率、低能耗的制造目标，造成沉积件性能不足，沉积过程效率低下、能耗巨大。

技术实现思路

1、针对激光定向能量沉积技术沉积效率低、能耗高、性能差的问题，本专利技术提出了一种考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法。面向高功率激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，其特征在于，步骤S2包括如下子步骤：

3.如权利要求1或2所述的考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，其特征在于，步骤S3包括如下子步骤：

4.如权利要求3所述的考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，其特征在于，步骤S4包括如下子步骤：

5.如权利要求4所述的...

【技术特征摘要】

1.一种考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，其特征在于，步骤s2包括如下子步骤：

3.如权利要求1或2所述的考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，其特征在于，步骤s3包括如下子步骤：

4.如权利要求3所述的考虑晶粒尺寸、沉积效率、能耗的高功率激光定向能量沉积工艺参数多目标优化方法，其特征在于，步骤s4包括如下子...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜兴宇，陈克强，张飞，杨志刚，刘榜，杜蓬勃，谭清泽，杨国哲，刘伟军，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：