同轴送粉激光熔覆中激光透过率研究-论文.pdf

《同轴送粉激光熔覆中激光透过率研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第50卷第8期机械工程学报VO1．50NO．82014年4月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGApr．2014DoI：10．3901／JME．2014．O8．059同轴送粉激光熔覆中激光透过率研究术申卫国岑虎雷剑波刘立峰王云山(天津工业大学机械工程学院天津300387)摘要：研究同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流机理，对激光制造工艺参数的优化及制造过程检测控制具有直接指导意义。重点研究粉末流沿粉嘴中心轴线方向的浓度分布，建立同轴送粉中粉末流浓度场理论模型，对粉嘴结构参数进行优化；基于Beer-Lambert定律，建立同轴送粉激光熔覆中

2、激光透过粉末流的透过率数理模型，重点分析粉末流量对激光透过率的影响：开发一种测试同轴送粉激光熔覆中激光透过功率的系统。结果表明，出粉口宽度为0．4lnrn且粉腔外壁倾角选为18o时，粉末流的几何形貌及汇聚性较好；在粉嘴结构参数一定时，粉末流量越大，对激光的衰减越强，激光透过率越低；激光功率选为200W、300W、400W，粉末流量取O～50mg／s时，理论计算结果与试验结果基本一致。关键词：激光技术；激光熔覆；透过率；粉末流；Beer-Lambert定律中图分类号：TN249StudyonLaserTransmittanceinCoaxialLaserCla

3、ddingSHENWeiguoCENHuLEIJianboLIULifengWANGYunshan(SchoolofMechanicalEngineering，TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300387)Abstract：Theresearchofmechanismoflaserpassingthroughpowderstreamincoaxiallasercladdingisofgreatsignificanceforoptimizationoflasercladdingprocessparametersandde

4、tectivecontrolsinthemanufacturingprocess．Thepaperisfocusedintheoreticalmodelofconcentrationfieldforpowderstreamfromcoaxialnozzle．Basedonthemodel，thedistributionsofconcentrationofpowderstreamalongcentralaxisaresimulated，geometricparametersofthenozzleareoptimized．Theoreticalmodelofla

5、serpassingthroughpowderstreamincoaxiallasercladdinghasbeenpresentedfromBeer-Lambertlaw．Theinfluenceofpowderflowrateonthelasertransmittancehasbeendiscussedinviewofthemode1．ThesystemusedfortestingthepowerofthelaserthathaspassedthroughpowderstreamincoaxiallaserCladdingisdeveloped．Itis

6、shownthatthegeometricshapeisfinewhilethewidthofthepowderoutletis0．4toniandtheangleoftheouterpowdercavityis18。．Itcanbefoundthatlaserpowderattenuationbypowderstreamtendstoincreasewithincreasingpowderflowratewhenthestructureparametersofthenozzlearefixed．Theresultsoftheexperimentshowst

7、hatthedeviationbetweentheoreticalvaluesiSconsistentwithexperimentalvalueswhilethelaserpoweris200300400Wandpowderflowischooseintherangeoffrom0to50mg／s．Keywords：lasertechnology；lasercladding；transmittance；powderstream；Beer-Lambertlaw熟pJ，当前国内外学者在这方面开展了大量的研0前言究。汪洋等[6-7]在激光制造过程的检测与控制方面开

8、展了研究，开发出能对工件表面实时检测的三维激目前，3