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专利号: 2025106565367
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种激光熔覆粉末利用率的预测计算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、预测模型建立:采用二阶多元回归方程建立粉末利用率预测模型;

步骤2、根据不同工艺参数下涂层几何尺寸的实际测量值计算得出粉末的实测利用率;

步骤3、将所述步骤2中得到的多组工艺参数、实测利用率代入所述步骤1中建立的粉末利用率预测模型,得出粉末利用率预测模型中各系数的值,最终得出不同激光熔覆工艺参数对应的粉末利用率预测模型;

所述步骤1中,所述粉末利用率预测模型为:

其中, 表示预测粉末利用率, 分别表

示各系数,P表示激光功率,Vs表示扫描速度,Vf表示送粉速率;

所述步骤2中,所述工艺参数包括:激光功率、扫描速度、送粉速率;

所述步骤2中,所述得出粉末实测利用率的步骤为:步骤2‑1、工艺参数设定:根据正交试验设计方案,设定激光熔覆的工艺参数;

步骤2‑2、激光熔覆:按照步骤2‑1中设定的工艺参数在基材表面熔覆出涂层;

步骤2‑3、涂层尺寸检测:对步骤2‑2熔覆的涂层进行形貌尺寸检测,所述形貌尺寸检测内容包括:涂层的宽度、涂层的高度;

步骤2‑4、数据记录:记录步骤2‑2中的工艺参数、步骤2‑3中的形貌尺寸检测的结果;

步骤2‑5、计算涂层粉末的实测利用率:根据涂层的实际形貌,结合涂层的熔高、熔宽计算涂层的粉末实测利用率;

所述步骤2中,激光束为圆形光斑时,粉末实测利用率的计算式为:;

式中, 表示粉末实测利用率, 表示熔覆层密度,S表示激光光束的行程,W表示涂层的熔宽,H表示涂层的熔高,Vs表示扫描速度,Vf表示送粉速率。

2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆粉末利用率的预测计算方法,其特征在于,所述步骤2中,采用单层单道激光熔覆进行实际测量。

3.根据权利要求1所述的一种激光熔覆粉末利用率的预测计算方法,其特征在于,当激光熔覆对无磁金属零件表面进行强化,零件材料为316L钢时,所述粉末利用率预测模型为:;

式中, 表示预测粉末利用率,P表示激光功率。

4.根据权利要求1所述的一种激光熔覆粉末利用率的预测计算方法,其特征在于,对所述步骤1中的粉末利用率预测模型进行检验;检验方式包括:回归方程的预测值与实验值对比、回归方程显著性检验、回归系数显著性检验、残差分析,以及实验验证。

5.根据权利要求1所述的一种激光熔覆粉末利用率的预测计算方法,其特征在于,所述步骤2中,采用的激光束的光斑形状包括:圆形光斑、矩形光斑、环形光斑、线形光斑、复合光斑。