研究目的
通过实验测量熔池形貌、温度场、残余应力和变形等物理量，分析和更好地理解粉末床激光焊接与熔化过程。
研究成果
该实验装置为激光焊接及粉末床熔融工艺提供了宝贵见解，有助于建立用于验证数值模拟的数据库。研究揭示了焊池形貌、温度场、残余应力及变形对焊接速度和材料类型的敏感性。
研究不足
该研究聚焦于特定材料与条件，由于发射率未知及其在测量过程中可能的变化，真正的温度恢复问题并未得到充分解决。
1：实验设计与方法选择
研究通过为激光焊接机配备多种光学诊断工具来测量不同参数。
2：样本选择与数据来源
采用316L不锈钢板和15CDV6低合金钢板进行激光焊接测试。对于粉末床熔融，将空心316L基材填充一层316L粉末。
3：实验设备与材料清单
高速摄像机、红外热像仪、高温计、光学显微镜、DRC设备、3D测量臂、通快LASMA 1054数控机床、普雷赛特YC52激光头、激光线LDM 3000-60二极管激光器、飞侠VEO 710高速摄像机、FLIR凤凰中波红外热像仪、克莱伯格LVO 25 S-7单色高温计、PROTO DRX设备、法如GAGE 3D测量臂。
4：实验流程与操作步骤
激光焊接测试通过不同速度在每个样本上形成焊道。粉末床熔融涉及向基材填充粉末后用激光熔化。测量内容包括熔池形貌、温度场、残余应力和变形量。
5：数据分析方法
从高速摄像机图像测量焊池长度和宽度，利用光学显微镜测定深度和高度，通过红外热像仪和高温计获取温度分布，使用DRX设备测量残余应力，3D测量臂测量变形量。
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FARO GAGE 3D measuring arm
GAGE
FARO
Used to measure the flatness of the samples after welding.
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LASERLINE LDM 3000-60 diode laser
LDM 3000-60
LASERLINE
Provides laser power for welding and melting processes.
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FLIR Phoenix MWIR infrared camera
Phoenix MWIR
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Used to determine the temperature distribution in the weld bead.
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TRUMPF
Used for laser welding and melting of a powder bed processes.
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PRECITEC YC52 laser head
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Powered by a diode laser for laser welding and melting processes.
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VEO 710
Phantom
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KLEIBER LVO 25 S-7 monochromatic pyrometer
LVO 25 S-7
KLEIBER
Used to measure the temperature in the weld bead.
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