镍基高温合金激光熔覆数值模拟及回归正交试验优化

来源 :激光与光电子学进展 | 被引量 : 0次 | 上传用户:candy0533
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研究高温镍基合金增材制造过程工艺参数与熔覆形貌、质量之间的关系。首先利用ANSYS分析软件,采用APDL编程和生死单元技术在45#钢表面建立Inconel718激光熔覆模型,通过比较数值模拟和实验结果得到的熔池尺寸大小,从而验证模型的准确性,以减少后续的试验成本。其次以熔覆层质量(成形系数)为指标,利用回归正交试验设计建立一次回归方程,研究工艺参数对熔覆层质量的影响次序,为激光功率>送粉速率>扫描速度,由方差分析可知多因素交互作用对熔覆层质量影响不显著,而激光功率和送粉速率对熔覆质量影响最显著,因此设计单因素试验分析其对熔覆层硬度、稀释率以及熔覆形貌的影响规律;通过方差分析预测最优方案为激光功率1200W、扫描速度23mm/s、送粉速率20g/min,其与试验得到的结果一致,并对最优参数进行多道搭接实验验证,发现其组织致密细小,熔覆层与基体有良好的冶金结合性,对后续的实践生产工作产生一定的指导作用。
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