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摘要
采用Box-Benhnken响应面分析法研究了激光参数对激光-电弧增材制造2319铝合金点阵杆件成形精度与性能的影响。实验因素为：激光功率、激光脉冲频率和激光占空比，响应指标为：杆件直径、杆件粗糙度和杆件抗拉强度。研究结果表明，激光功率的变化对杆件直径的影响最显著，激光使电弧能量密度更为集中，导致杆件直径变大；激光功率的变化对杆件粗糙度的影响最大，合适的激光功率能够使熔滴具有良好的铺展性，获得粗糙度较小的杆件；激光脉冲频率对杆件抗拉强度的影响最大，脉冲激光增大了熔滴内部流速，能够减小铝合金内部气孔含量，提高杆件抗拉强度。基于对三个响应指标的综合评定，得出激光作用下所获得的最优杆件的参数为：激光功率为353 W，脉冲频率为60 Hz，占空比为34%，并在此工艺下成功制备出铝合金点阵结构，点阵杆件表面最大粗糙度为7.33 μm，内部气孔率较低为1.49%，抗拉强度达到218.62 MPa。
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单位材料成形与模具技术国家重点实验室; 华中科技大学
