The invention provides a method for producing wire feeding laser material and the application of the method, in which the welding wire and laser beam are arranged on both sides of the normal line of the substrate at a certain angle. The laser beam acts on the wire and produces the deep melt hole. The welding wire absorbs laser energy and heat and melts in the deep melting mode, and makes the transition to the surface of the substrate. The surface of the substrate irradiated by laser beam passes through the wire, and the surface of the substrate is preheated in a thermal conductivity mode. The invention can improve the forming efficiency of the wire feeding of the wire feeding. The melting wire is heated by the deep melting mode, and the melting rate of the wire is greatly improved. The heating and melting of the workpiece in the heat conduction mode can effectively avoid the defects of the hole type gas hole and so on.
【技术实现步骤摘要】
一种送丝式激光增材制造方法
本专利技术涉及一种送丝式增材制造方法,属于先进制造
技术介绍
激光增材制造作为一种低能耗、短流程、成形与组织性能控制一体化的先进制造技术,自上个世纪八十年代发展以来,已经逐渐实现了激光快速原型制造和激光直接增材制造。激光增材制造改变了传统金属零件特别是高性能、构型复杂零件的成形加工模式。由于其一次成形材料利用率高,制造周期短,成形件性能优良等特点,被广泛应用于航空航天、船舶等领域。激光增材制造根据金属材料成形时的不同状态,可以将其分为两类,一类是以选区激光熔化为代表,在金属粉末沉积前预先铺粉;一类是以金属直接沉积为代表,在金属材料沉积过程中将材料实时送入熔池。选区激光熔化(SLM)是利用高能量的激光束,按照预定的扫描路径扫描预先铺覆好的金属粉末,将其完全熔化再经冷却凝固后成形的一种技术。SLM技术相比于传统加工,最大优势是可成形复杂形状的零部件,其次是快速小批量制造一定体积范围内零件,但其制造成本与加工时间成正比关系,因此在成型较大零件时,由于加工时间的增长会使其加工成本大大增加。同时选区激光熔化技术对加工条件要求较为苛刻,其加工过程中需要在真空室中完成,限制了其在实际生产应用上的发展。相比选区激光熔化,激光熔化沉积的方式主要有两种,一种是同步送粉式,一种是送丝式。送粉式激光增材制造过程中,以金属粉末为原材料,采用高能量的激光作为能量源,按照预定的加工路径,将同步送给的金属粉末进行逐层熔化、快速凝固和逐层沉积,从而实现金属零件的直接制造。此方法成形件致密性良好,但是由于激光与粉末的相互作用,造成激光能量的衰减,因此成形 ...
【技术保护点】
1.一种送丝式激光增材制造方法,包括:将焊丝(7)和激光束(5)以一定角度布置与基板(1)的法线两侧;将激光束(5)的光斑作用于焊丝(7)上距基板(1)一定距离的位置,产生深熔小孔(4),焊丝以深熔模式吸收大部分激光能量加热熔化,并过渡到基板表面在第一位置形成熔池(3)和熔覆层(2);穿过焊丝(7)后的激光束(5)辐照基板(1)表面的第二位置,以热导模式对基板的第二位置进行预热。
【技术特征摘要】
1.一种送丝式激光增材制造方法,包括:将焊丝(7)和激光束(5)以一定角度布置与基板(1)的法线两侧;将激光束(5)的光斑作用于焊丝(7)上距基板(1)一定距离的位置,产生深熔小孔(4),焊丝以深熔模式吸收大部分激光能量加热熔化,并过渡到基板表面在第一位置形成熔池(3)和熔覆层(2);穿过焊丝(7)后的激光束(5)辐照基板(1)表面的第二位置,以热导模式对基板的第二位置进行预热。2.根据权利要求1所述的送丝式激光增材制造方法,其特征在于,所述方法采用前置送丝方式,焊丝(7)、激光束(5)和基板(1)的法线在同一个平面上;所述焊丝(7)与所述法线之间具有第一角度,所述激光束(5)与所述法线之间具有第二角度。3.根据权利要求2所述的送丝式激光增材制造方法,其特征在于,所述焊丝(7)与所述法线之间的第一角度为5°~30°。4.根据权利要求2所述的送丝式激光增材制造方法,其特征在于,所述激光束(5)与所述法线之间的第二角度为15°~45°。5.根据权利要求1所述的送丝式激光增材制造方法,其特征在于,所述光斑作用在焊丝(7)上的位置距离工件表面1~5mm。6.一种送丝式激光增...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖荣诗,肖宁,黄婷,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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