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不同激光束角度下激光辅助加工的预热温度与热影响深度研究
摘要: 激光辅助加工(LAM)是一种针对各类难加工材料的新方法,目前正受到积极研究。该技术通过激光源对固定切削深度的材料进行材料去除温度(预热温度)预测后实施加工。在众多难切削材料中,镍基高温合金Inconel 718因具有高温强度高和热导率低的特点而难以加工。现有研究通过调整激光源位置来探究固定切削深度下激光加工Inconel 718的工艺优势,但尚未见关于不同激光入射角度下激光辅助加工Inconel 718时预热温度热影响深度预测的研究。本研究采用带偏移量与无偏移量两种方法,通过有限元模拟研究了不同激光入射角度的应用效果,为金属切削领域的激光应用研究带来新突破。实验测得热影响深度并与模拟结果对比,发现热影响深度与预热温度的误差率约11%。结果表明:60°入射角时获得最大切削深度,90°入射角时切削深度最小。
关键词: 激光束角度,激光辅助加工,热影响深度,预热温度
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用数值方法预测激光辅助加工Inconel 718合金的切削力与切削温度研究
摘要: 激光辅助加工(LAM)是一种新型混合工艺,因能提升生产效率(降低能耗)和改善表面质量而被广泛应用于各类难加工材料。该工艺通过激光预热工件至设定温度后实施切削。在众多难切削材料中,镍基高温合金Inconel 718由于高温强度大且导热性差而加工难度极高。本研究采用有限元建模方法,分析了激光辅助加工Inconel 718过程中切削参数对切削力、切削温度及应力的影响。选取三种切削速度(50、75和100米/分钟),通过商用软件Abaqus/CAE预测不同激光加热工况下的切削力、进给力、应力及切削温度。结果表明:随着激光辅助加工中切削速度的提升,切削力和进给力均增大。为验证数值模拟结果,开展了实验分析,发现仿真与实验数据具有良好的一致性。
关键词: 切削温度、激光辅助加工、力、激光束角度
更新于2025-09-11 14:15:04