单道多层LMD成形过程沉积尺寸波动分析与预测

摘要

激光熔化沉积技术(LMD)可快速制造高性能的复杂结构零件,但是在零件成形过程中存在沉积尺寸不稳定的工艺现象.面向激光熔化单道多层沉积过程,开展实验研究分析了关键工艺参数对沉积尺寸的影响规律.结果 表明:同一沉积层内的沉积尺寸整体趋于稳定;由于热累积效应等因素,在接近基板的区域内的不同层间的沉积尺寸整体波动较大,而在堆积到一定层数后尺寸波动减小;进一步分析了不同沉积区域内激光功率和扫描速度与沉积宽度及高度之间的关系,并建立了基于工艺参数的多层沉积尺寸预测模型,模型预测误差在5％以内.该研究为后续激光熔化沉积过程的尺寸稳定控制及工艺参数优化提供了依据.