光粉交互对同轴送粉增材制造能量传输的影响

作者：杨义成; 黄瑞生^*; 方乃文; 费大奎; 黄彩艳; 杜兵

来源：焊接学报, 2020, 41(06): 19-98.

• 增材制造
• 同轴送粉
• 光粉交互相互
• 能量损失

激光同轴送粉增材制造涉及复杂的光粉交互作用,也是决定粉末物化状态和激光能量有效利用的关键.因此,借助背影增效瞬态影像捕捉技术和图像处理技术,以时间序列上粉末粒子亮区面积的实时值与平均值变化规律为依据,分析光粉交互作用过程及其对用于熔化基体剩余激光能量的影响.结果表明,送粉速率和光粉作用距离是影响有效熔化基体能量的关键因素;送粉速率不变时,载气流量增加提高了粉末颗粒的飞行速度,但是对有效熔化基体的能量影响很小;粉末粒径较小时,光粉交互作用过程越激烈,有效熔化基体的能量随之下降.总体而言,粉末颗粒飞行速度不变时,光粉作用过程中亮区面积的大小和有效熔化基体能量呈正相关.

• 单位
  北京科技大学; 机械科学研究总院集团有限公司; 哈尔滨焊接研究院有限公司