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曲线路径下曲面激光熔覆几何特性研究
摘要： 曲面激光熔覆在工业应用中对高价值零部件的修复与再制造至关重要。本研究探究了不同因素对曲面路径激光熔覆中熔覆宽度、熔覆高度及稀释率的影响。通过中心复合设计建立了数学模型，通过控制激光功率、扫描速度、气体流量及改变圆柱基体外半径来预测这些几何特征。方差分析与响应面法表明：熔覆宽度随激光功率增加和扫描速度降低而增大；熔覆高度与激光功率呈正相关，与圆柱基体外半径呈负相关；提高激光功率并降低扫描速度会导致稀释率上升。随后通过优化这些因素（以最大化熔覆宽度和高度、最小化稀释率为目标）改善了熔覆几何特征。模型对熔覆宽度、高度及稀释率的预测值与实验验证结果差异分别为3.485%、3.863%和6.566%。这些模型验证了预测准确性，能为曲面路径激光熔覆几何特征的预测与控制提供理论指导。
关键词： 中心复合设计、曲面、成形控制、曲线路径、激光熔覆
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光熔覆过程中三角形堆叠的近净成形控制
摘要： 通过精确控制激光熔覆过程中的三角形堆叠，可实现具有不规则几何横截面的复杂零件制造。本文研究了重叠率和扫描策略的优化，以获得近净成形零件。首先阐述了多道搭接表面形成机理与表面平整度评价方法，随后探究并优化了重叠率与扫描策略对表面平整度的影响，最后从精度和金相组织方面评估了优化参数下三角形堆叠的形成情况。结果表明：当重叠率约为20%时可获得最小平整度；将扫描顺序从左至右调整为从中向两侧进行，有助于减轻材料沉积过程中累积热量带来的负面影响，从而提升熔覆工艺的性能效率。
关键词： 重叠、成形控制、三角堆叠、激光熔覆、表面平整度
更新于2025-09-12 10:27:22