基于激光加工机器人的光内送粉变基面熔覆研究

摘要：

现有激光熔覆技术大多是基于水平基面上开展的,这种方式极大地限制了激光熔覆技术的广泛应用.基于“光束中空、光内送粉”技术,通过对激光加工机器人系统的程序控制实现了基板0°～150°的倾斜和熔覆头相应姿态的连续变化,研究了基板不同倾斜角度下对熔覆层截面尺寸及组织的影响规律,并对变基面过程中的熔池进行了受力分析.实验结果表明:随基板倾斜角度逐渐增大,粉末聚焦特性变差,进入熔池的粉末量逐渐减少,造成熔覆层高度逐渐降低.熔覆层宽度稳定在光斑左右,变化不明显;偏移量(熔覆层最高点轴线位置偏离激光束轴线位置间的距离)先增大后降低.熔覆层顶部显微组织树枝晶大小先变粗后变细,典型柱状晶生长方向随基板角度变化也发生相应的倾斜.该工艺为在非水平基面上进行激光熔覆、修复及成形提供了参考价值.

关键词：激光技术、激光熔覆、机器人、变基面、截面尺寸、微观组织

所属期刊栏目：42

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省自然科学基金;江苏省高等学校自然科学研究项目

在线出版日期：2015-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：106-111