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摘要
激光熔覆成形悬臂结构和大倾角强化修复需要在倾斜基面上沉积。现有工艺参数与熔覆层形貌数学模型的研究一般基于水平基面，对于空间倾斜基面不同倾角对成形形貌影响的研究较少。本文采用激光内送粉技术实现大倾角熔覆，引入空间倾角作为影响熔覆层形貌的工艺参数。通过进行单道正交实验后确定了每个倾角合适的功率与速度区间并取交集，确定了倾角0°-135°，激光功率800 W-1200 W，扫描速度4 mm/s-8 mm/s为目标模型各输入参数的适用范围。在此范围开展直墙堆积试验，同步利用CCD层高测量系统和定距提升闭环控制算法，实时测量层高数据并控制提升量，采用金相显微镜测量成形件层宽数据。结果表明：在相同功率与扫描速度条件下，层高随倾角变化先减后增，90°时层高最小；层宽则随角度先增后减，90°时层宽最大。利用获取的250组数据建立了BP（Back Propagation）神经网络模型，可通过输入倾角等熔覆工艺参数，实现对熔覆层高宽形貌的预测。
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单位苏州大学; 机电工程学院
