激光预热/流体冷却辅助激光金属沉积AlSi10Mg成形

作者：万乐; 石世宏^*; 夏志新^*; 张孝足; 傅戈雁; 张荣伟; 李宽

来源：红外与激光工程, 2021, 50(07): 169-178.

DOI：10.3788/irla20200365

• 激光金属沉积
• 铝合金
• 激光预热
• 流体冷却
• 温控系统

铝合金导热率高、激光吸收率低、热累积效应显著,难以稳定形成激光金属沉积(LMD)。为实现自动精确预热、消除热累积、分析预热影响并提升AlSi10Mg铝合金LMD成形能力,采用"光内送粉"Ar送气保护式激光金属沉积技术,设计激光预热与流体冷却温控系统并建立预热与冷却温控模型,进行AlSi10Mg铝合金LMD成形实验研究,系统分析预热对激光吸收率、表面质量、截面形貌、温度场和材料组织性能的影响。结果表明:激光预热与流体冷却温控系统可实现精确预热并消除热累积,获得表面粗糙度Ra为2.6μm的单熔道,实现AlSi10Mg搭接、块体和薄壁的高精高效稳定LMD成形。预热提高激光吸收率,使熔道扁平化,增大了晶粒尺寸。该辅助系统和方法能够有效解决铝合金LMD成形稳定性差的难题,为成形质量控制与熔池温控提供了新思路新工艺。

• 单位
  苏州大学; 机电工程学院