激光增材制造过程低碳建模与工艺参数优化

摘要：

激光增材制造是基于高能激光束快速熔覆金属粉末成形的工艺,其工艺过程时间长、能耗大会导致产生大量碳排放,基于此,系统分析激光增材制造过程的碳排放特性,建立激光增材制造过程碳排放模型;在此基础上,以碳排放、粉末利用率及熔覆质量为优化目标,建立激光增材制造过程工艺参数多目标优化模型,提出一种结合改进非支配排序与人工鱼步长人工鱼群求解算法,解决模型求解后期寻找参数解集盲目性大、目标函数解集均匀性差问题,通过熵权-灰色关联分析综合Pareto最优解集法获取最优工艺参数组合.最后,以LDM4030激光增材制造装备为试验平台进行激光熔覆试验,试验结果表明:该模型及算法可有效降低激光增材制造过程碳排放,提高粉末利用率,保证熔覆质量,为我国激光增材制造装备产业实现碳达峰、碳中和提供一条有效途径.

关键词：激光增材制造、碳排放、工艺参数、多目标优化

所属期刊栏目：58

分类号：TG156(金属学与热处理)

资助基金：辽宁省兴辽英才计划项目;青年拔尖人才;沈阳中青年科技创新人才;辽宁省重点领域开放基金资助项目

在线出版日期：2022-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：223-238