激光熔凝强化RuT300收尾凹坑缺陷抑制方法研究

摘要

目的突破气门座激光熔凝收尾凹坑缺陷技术瓶颈。方法建立激光熔凝强化RuT300的三维瞬态温度场仿真模型,模型中考虑激光吸收率、材料相变潜热及热物性参数的影响,并结合Niyama判据,分析激光熔凝强化RuT300收尾过程激光参数线性变化对收尾凹坑缺陷的影响规律。结果在激光熔凝收尾过程中,对比未采用激光参数线性变化的收尾方式,采用激光功率线性下降(斜率为–400)的参数变化方式时,G/√D的最大值由最初的0.0085增大至0.0097;当斜率由–100减小至–400时,G/√D的最大值由最初的0.0087增大至0.0097;采用激光扫描速度线性上升(斜率为20)的参数变化方式时,G/√D的最大值由最初的0.0087增大至0.0142;当斜率由5增加至20时,G/√D的最大值由最初的0.0112增大至0.0142。伴随着激光功率线性下降或激光扫描速度线性上升,激光熔凝气门座收尾凹坑有缩减趋势,且伴随着激光功率线性下降过程斜率绝对值或激光扫描速度线性上升过程斜率的增大,收尾凹坑有进一步缩减趋势。实验分析与数值模拟结果基本吻合,说明了模型的有效性。结论在激光熔凝收尾过程中,采用激光功率线性下降或者激光扫描速度线性上升方法可以抑制收尾的凹坑缺陷,提升气门座的可靠性。