江苏省科技支撑计划项目(BE2012068)
- 作品数：10 被引量：51H指数：5
- 相关作者：傅戈雁石世宏王涛姜付兵朱刚贤更多>>
- 相关机构：苏州大学苏州健雄职业技术学院更多>>
- 发文基金：江苏省科技支撑计划项目国家自然科学基金江苏省产学研联合创新资金项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺电子电信冶金工程更多>>
- 基于光内送粉技术的激光加工机器人曲面熔覆试验研究被引量：12
- 2015年
- 现有激光表面熔覆技术大多只能在水平或小角度倾斜基面上进行,基于"光束中空、光内送粉"技术,解决了喷头空间倾斜送粉过程中粉束汇聚性差的难题,通过控制激光机器人夹持送粉喷头做大角度连续变姿态运动,喷头轴线方向始终与曲面法向重合,实现了在大角度倾斜曲面上激光熔覆均匀涂层。分析了曲面熔池受力情况、不同倾角曲面熔池形状以及扫描路径对熔道成形的影响,通过控制准直气速度使熔道宽度保持稳定,并对不同倾角处曲面熔覆形貌及组织性能进行了详细分析。结果表明,各倾角处曲面熔覆层厚度均匀,截面组织致密,无明显裂纹和气孔,曲面熔覆层与基体结合良好。为实现金属零部件复杂空间曲面修复提供了新方法。
- 姜付兵石世宏石拓傅戈雁朱刚贤
- 关键词：激光技术机器人曲面
- 铁镍梯度材料抗低应力多冲碰撞塑性变形性能研究被引量：2
- 2014年
- 目的研究梯度材料抗低应力多冲碰撞塑性变形能力。方法对纯铁材料、铁镍突变材料和铁镍梯度材料进行多次冲击碰撞试验,分析3种材料的累积变形量、不同层深处的应变和形变硬化程度、表面微观组织。结果总形变量、不同层深处的应变和形变硬化程度方面,纯铁材料略大于铁镍突变材料,远大于铁镍梯度材料。铁镍突变材料和纯铁材料表层为单相多晶组织,且界面密度较小;铁镍梯度材料表层为多相多晶组织,且界面的密度大,其形变被抑制。结论铁镍梯度材料的抗低应力多冲碰撞塑性变形的能力最强,铁镍突变材料次之,纯铁材料最差。
- 张倩茹傅戈雁
- 关键词：塑性变形梯度材料
- 光内送粉喷头空间变姿态粉气流场数值模拟被引量：4
- 2015年
- 光内送粉喷头是一种新型的激光熔覆同轴送粉喷头,具有空心光束、单根粉束指向性好、无干涉、光粉气一体同轴等优势。为了分析喷头倾斜角度和外层准直气流速对粉束汇聚特性的影响,采用FLUENT软件进行模拟计算,对喷头在空间变姿态作业过程中单喷嘴出口粉束的汇聚特性进行了理论分析和实验验证。结果表明,喷嘴出口粉末质量浓度分布沿x方向服从高斯分布,对称轴上沿-y方向质量浓度先基本保持恒定,后逐渐下降为0kg/m3;随喷头倾斜角度的增大,粉末汇聚长度h不断减小,h变化范围为11mm^17mm,偏移量Δx大致呈增大趋势,Δx变化范围为0.0mm^0.4mm;随外层准直气速度增加,汇聚长度h呈轻微上升趋势,h上升幅度为1mm^2mm,而偏移量Δx在不同倾斜角度范围内呈现出不同变化趋势,Δx变化幅度为0.05mm^0.15mm;实验数据与模拟结果变化趋势基本吻合。所建模型和模拟结果对于选择和优化实验工艺参量具有参考价值。
- 姜付兵石世宏傅戈雁
- 关键词：激光技术气固两相流数值模拟
- 激光宽带熔覆光内送粉喷嘴研制被引量：7
- 2015年
- 针对现有光外送粉宽带熔覆中金属粉末受热不均匀、光粉同轴耦合精度不高的问题,设计了一种光内送粉激光熔覆喷头。送粉装置位于激光熔覆喷头内部,四周被激光束包裹。为了实现在宽带激光束内部均匀地对熔池送粉,保证粉末受热均匀,粉末速度方向始终垂直于熔池,设计了一种分粉流道;应用FLUENT软件对粉束发散情况进行了数值分析,确定了出口粉管的间距尺寸;应用FLUENT软件对粉管内部流场进行分析,确定了装置内部分粉管路的尺寸,减少了出口处的紊流,达到了较佳的送粉效果。最后利用所研制的送粉装置进行了送粉实验,验证了其效果。
- 雷定中石世宏傅戈雁
- 关键词：数值模拟
- 钴基合金-不锈钢梯度强化材料低应力多碰塑变分析被引量：1
- 2015年
- 目的研究钴基合金-不锈钢梯度强化材料抵抗低应力多碰塑性变形的能力,以改善单一涂层应力集中问题。方法制备指数梯度和线性梯度涂层试样,与304不锈钢基体试样一起进行低应力多碰实验,比较分析3种材料的塑性变形量、硬度变化量与金相组织变化。结果线性梯度涂层试样的累积塑性变形量约为304不锈钢的1/2,指数梯度涂层试样的累积塑性变形量约为304不锈钢的1/3;两种涂层试样均存在循环硬化及软化现象,硬度值由表及里逐渐减小,多碰后塑性变形符合"趋表效应"。结论两种梯度涂层强化材料的抗低应力多碰塑变能力均明显优于未强化材料,且指数梯度强化材料性能优于线性梯度强化材料。
- 赵晔婷石世宏傅戈雁
- 关键词：塑变
- 光内同轴送粉激光熔覆堆积扭曲薄壁件工艺参数的控制被引量：7
- 2014年
- 基于光内同轴送粉激光熔覆成形技术,在45钢基体上进行扭曲薄壁件的堆积。对扭曲薄壁件的倾斜角度、扫描路径、Z轴增量、熔池温度进行控制,分析各自的影响因素。通过斜壁堆积模型和倾斜度试验,得到了熔覆堆积的极限倾斜角。针对扭曲薄壁件的成形过程,设计了光头层间不停光连续扫描和光头层间停光间断扫描等2种扫描路径,并确定光头层间停光间断扫描为合适的扫描路径。通过对Z轴增量和熔池温度的控制,得到了外观光滑、表面粗糙度值低、壁厚均匀、成形质量较高的成形件。
- 傅戈雁刘宇石世宏王晨
- 关键词：激光快速成形
- 基于嵌入式机器视觉的激光熔覆成形熔池离焦量在线测控系统被引量：11
- 2015年
- 在金属激光熔覆自由三维成形中,不断生长的成形面与成形喷头之间的距离应保持恒定值,以保证生长表面上处于聚焦激光焦点附近熔池的离焦量基本不变。以光学三角法为原理,提出了一种基于嵌入式机器视觉的激光自由成形熔池离焦量在线测控系统,推导出了镜头焦距设计公式,给出了系统硬件方案以及软件方案,同时为高效稳定处理熔池图像,提出了一种基于面积的熔池灰度阈值估计算法。经测试,此测量系统能实时准确地测得熔池离焦量,将该系统运用至实际薄壁圆环成形中,实时调节光头提升速度以保持离焦量恒定,使得薄壁圆环成形精度得到明显提高。
- 王涛傅戈雁石世宏
- 关键词：激光技术激光熔覆成形机器视觉嵌入式系统熔池
- 基于光内同轴送丝激光熔覆斜壁的成型技术被引量：1
- 2013年
- 基于光内同轴送丝技术,在45钢基体上激光熔覆无支撑偏移堆积斜壁。对斜壁堆积的倾斜角度建立模型。结果表明,斜壁的倾斜角度与偏移量、扫描速度、熔覆层的宽度呈正相关,与熔覆丝材的直径、送丝速度呈负相关。基于扫描速度、送丝速度、提升量、偏移量几个参数设计了正交试验。试验结果表明,在送丝速度为17.6 mm/s,扫描速度为4 mm/s,提升量为0.4 mm的参数下,偏移量为0.1 mm,极限角为14.04°时可获得高为340 mm,底边宽为110 mm的斜壁。
- 荆瑞红石世宏
- 关键词：激光熔覆正交试验
- 光内送粉激光熔覆堆积扭曲薄壁件工艺参数的控制
- 基于光內同轴送粉激光熔覆成形技术,在45钢基体上进行扭曲薄壁件的堆积,分别对扭曲薄壁件的倾斜角度、扫描路径、Z轴增量和熔池温度进行控制,并分析各自影响因素。通过斜壁堆积模型和大量的倾斜度试验,得到了熔覆堆积的极限倾斜角。...
- 刘宇傅戈雁石世宏王晨
- 关键词：激光技术激光快速成形
- 文献传递
- 激光宽带熔覆光内送粉喷嘴准直气罩研制被引量：3
- 2015年
- 为了改善现有激光宽带熔覆送粉喷嘴中金属粉束发散、粉末利用率低的问题,设计了一种送粉喷嘴的准直气罩;为了实现在宽带激光束内部均匀地对熔池送粉,保证粉末受热均匀、粉束发散小,设计了一种流道。应用FLUENT软件对准直气罩内部流体分析,确定装置内部型腔和出口尺寸,以减少出口处的紊流,达到较佳的准直效果。最后利用研制的送粉装置进行送粉试验,验证了该准直气装置的实验效果。结果表明,准直气帘的宽度为粉束宽度的1.5倍时,准直效果较好。
- 雷定中石世宏傅戈雁
- 关键词：激光技术数值模拟
