激光熔覆单层单道轨迹成形控制方法

来源：激光与红外杂志2018年第4期北京时间：

作者：练国富

单位：福建工程学院机械与汽车工程学院,福建 福州 350118；

摘要：建立工艺参数与工艺结果之间的简析表达式,是解释激光熔覆“光-粉”耦合作用的复杂过程的前提,也是指导工艺实施与实现单道轨迹预测与控制的重要依据。采用响应面法研究了激光功率、扫描速度、气流量、离焦量4个因子对熔覆层的宽度、高度、横截面积3个响应值的作用规律,揭示了“光-粉”耦合作用对激光熔覆成形的影响规律。结果表明：激光功率增加,扫描速度减小,3个响应值相应地增加；气流量增加,3个响应值相应地减小；离焦量的变化对熔覆层宽度无明显的影响作用,但离焦量增加,熔覆层高度、横截面积会相应地减小。进一步地,构造因子与响应值之间的二阶回归数学模型。熔宽、熔高和横截面积的模型调整R方值分别为0.7321,0.8749和0.9137,预测R方值分别为0.6371,0.8007和0.8630,表明3个响应模型能够很好拟合并预测试验组数据。最后开展3组验证实验,得到3个响应的预测值与实验值的误差均小于5%,表明所建立回归模型的可靠性。

关键词：激光熔覆;响应面法;成形控制;单道轨迹

基金资助：国家自然科学基金项目(No.51575110);福建工程学院科研基金项目资助