江苏省自然科学基金(BK2012183)
- 作品数：8 被引量：39H指数：4
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- 相关领域：电子电信金属学及工艺一般工业技术自动化与计算机技术更多>>
- 自愈合效应对光内送粉激光变斑熔覆成形薄壁件的影响被引量：9
- 2016年
- 为提高激光熔覆成形不等宽构件的成形效率及成形精度,设计了相应的实验:基于光内送粉方式,在单道工艺中采用实时变激光光斑方法,一次扫描而非多道搭接直接熔覆出不等宽熔覆层,逐层堆积制造薄壁零件。分析了变斑过程中激光离焦量连续变化及"拼接"后分段连续变化对薄壁件成形质量的影响规律,结果表明:激光离焦量在-3^-5mm段时薄壁墙顶部平整,表面成形质量良好,熔覆层顶端形貌存在"自愈合"效应,而激光离焦量在0^-2mm段时薄壁墙顶部不平整,成形质量很差;在负离焦范围内,随激光离焦量增大,熔覆层高度先增加后降低,在-2.5mm处取得最大值;在正离焦范围内,熔覆层高度随激光离焦量增大也是先增加后降低,在2.5mm处取得最大值。为实现变斑过程中熔覆层尺寸的连续变化,且充分利用自愈合效应,提出了激光离焦量区间的拼接方法,获得了变斑过程中的自愈合区间,在此区间内逐层堆积出了熔覆层宽度从1到3mm连续变化的薄壁件。此项研究可望为光内送粉激光熔覆成形薄壁变壁厚类零件提供新的方法和工艺。
- 吴继琸朱刚贤陆斌石拓傅戈雁
- 关键词：激光熔覆成形自愈合
- 基于激光加工机器人的光内送粉变基面熔覆研究被引量：10
- 2015年
- 现有激光熔覆技术大多是基于水平基面上开展的,这种方式极大地限制了激光熔覆技术的广泛应用。基于＂光束中空、光内送粉＂技术,通过对激光加工机器人系统的程序控制实现了基板0°--150°的倾斜和熔覆头相应姿态的连续变化,研究了基板不同倾斜角度下对熔覆层截面尺寸及组织的影响规律,并对变基面过程中的熔池进行了受力分析。实验结果表明：随基板倾斜角度逐渐增大,粉末聚焦特性变差,进入熔池的粉末量逐渐减少,造成熔覆层高度逐渐降低。熔覆层宽度稳定在光斑左右,变化不明显;偏移量（熔覆层最高点轴线位置偏离激光束轴线位置间的距离）先增大后降低。熔覆层顶部显微组织树枝晶大小先变粗后变细,典型柱状晶生长方向随基板角度变化也发生相应的倾斜。该工艺为在非水平基面上进行激光熔覆、修复及成形提供了参考价值。
- 朱刚贤石世宏傅戈雁史建军杨轼孟伟栋姜付兵
- 关键词：激光技术机器人截面尺寸
- 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
- 基于光内送粉激光变斑直接成形薄壁叶片的工艺研究被引量：9
- 2015年
- 针对薄壁叶片不等宽的结构特征,提出基于光内送粉方式采用变光斑一次扫描而非多道搭接直接成形出不等宽熔覆层的方法,逐层堆积直接制造薄壁叶片。研究了变斑过程中等高度单道及"阶梯型"单道对薄壁件成形质量的影响规律。实验结果表明:在保证送粉量足够的条件下,变光斑过程中通过实时变扫描速度及激光功率,能够直接熔覆出高度相等、宽度逐渐变化的单道熔覆层;基于等高度单道的变斑堆积过程中熔覆层增长高度并不一致,宽高比大的部位生长高度要大于宽高比小的部位的问题,建立了熔覆层提升量、单层生长高度和熔覆层截面曲线阶数的理论模型,提出了"阶梯型"单道变斑直接成形方法,解决了熔覆层高度生长不一致的问题,获得了熔覆层宽度从1 mm到3 mm连续变化的薄壁叶片,为光内送粉激光直接成形薄壁变壁厚类零件提供新方法。
- 陆斌朱刚贤吴继琸石世宏傅戈雁
- 关键词：激光技术
- 激光变斑熔覆不等宽熔道的工艺实现及实验研究被引量：3
- 2015年
- 为解决激光熔覆成形不等宽构件多道搭接产生的冷却不均匀、产生开裂等缺陷问题,提高激光熔覆成形不等宽熔道的成形效率及成形质量。基于光内送粉方式在单道工艺中采用实时变激光光斑方法,一次扫描而非多道搭接直接熔覆出不等宽熔道。实验结果表明:在保证送粉量足够条件下,变光斑过程中通过实时变扫描速度,能够直接熔覆出高度增长一致,宽度逐渐变化熔覆层;随熔道宽度逐渐变宽过程中,熔覆层显微组织树枝晶大小逐渐变细。为光内送粉激光熔覆成形薄壁变壁厚类零件的工艺提供指导。
- 朱刚贤石世宏傅戈雁林浩范红梅
- 关键词：激光熔覆
- 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
- 一种新型肿瘤放射治疗设备
- 2014年
- 设计一种新型肿瘤放射治疗设备,基于立体定向放射,整合机器人与放射控制系统,同时配备同步呼吸追踪系统和自动影像引导系统,实现无痛无创的全身各部位肿瘤治疗。该新型设备拥有定位精确、单次剂量大、治疗时间短等特点,能够对敏感器官附近的肿瘤和胸腔腹腔中随着患者呼吸而不断移动的肿瘤进行治疗。并综合阐述了此设备的系统组成、技术优势、临床特点和发展趋势等方面。
- 冯笑笑姜付兵王丽芳朱刚贤
- 关键词：放射治疗设备肿瘤影像导航
- 一种自动扑克机系统设计被引量：1
- 2015年
- 为解决现有玩扑克牌时存在的分牌和理牌耗时、费力等难题,应用Pro/E软件建模和"慧鱼"模型平台设计出一套集洗牌、分牌、识别、理牌和送牌等功能于一体的全自动扑克机系统,创新设计了两级分牌轮结构和特殊的双斜面结构。试验结果表明:该系统结构简单,原理可行,且综合成功率较高,可达到88.4%。
- 姜付兵王丽芳朱刚贤
- 关键词：光电传感器
