[發(fā)明專利]利用激光熔化成形裝置加工零件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110616613.8
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號(hào): CN113059188B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付鑫;雷力明;付俊;石磊;焦宗戈;王悅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)上海商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限責(zé)任公司;中國航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B22F10/28
• 分類號(hào): B22F10/28;B22F10/36;B22F10/85;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 楊東明;何橋云

1.一種利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、保證激光熔化成形裝置的其他工藝參數(shù)相同的條件下，設(shè)定不同參數(shù)的離焦量進(jìn)行單道實(shí)驗(yàn)，并測量在不同參數(shù)下的離焦量對應(yīng)的單道的高度；

S2、以離焦量為自變量，單道的高度為因變量，建立單道的高度與離焦量之間的函數(shù)，其中，函數(shù)為至少四次函數(shù)；

S3、對得到的函數(shù)進(jìn)行一階求導(dǎo)和二階求導(dǎo)得到一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)，將對一階導(dǎo)數(shù)等于零進(jìn)行求解得到的不同的根的數(shù)值分別代入二階導(dǎo)數(shù)中，得到的二階導(dǎo)數(shù)值中小于零的數(shù)值所對應(yīng)的一階導(dǎo)數(shù)的根的數(shù)值，將其中絕對值最小的根的數(shù)值記為第一數(shù)值；

S4、對得到的函數(shù)進(jìn)行三階求導(dǎo)得到三階導(dǎo)數(shù)，將對二階導(dǎo)數(shù)等于零進(jìn)行求解得到的不同的根的數(shù)值分別代入三階導(dǎo)數(shù)中，得到的三階導(dǎo)數(shù)值中小于零的數(shù)值所對應(yīng)的二階導(dǎo)數(shù)的根的數(shù)值記為第二數(shù)值；

S5、將第二數(shù)值減去第一數(shù)值，得到的結(jié)果中數(shù)值小于零且絕對值最小的數(shù)值所對應(yīng)的第二數(shù)值，即為可實(shí)現(xiàn)最佳自愈合效果的離焦量的取值；

S6、獲取所述激光熔化成形裝置的匯聚焦點(diǎn)，所述匯聚焦點(diǎn)為所述激光熔化成形裝置的激光熔覆頭發(fā)射的激光和噴出的粉末的匯聚點(diǎn)，根據(jù)步驟S5得到的離焦量的數(shù)值調(diào)節(jié)所述匯聚焦點(diǎn)與零件成形的基板的初始距離；

S7、將步驟S5得到的離焦量的數(shù)值代入步驟S2的函數(shù)中得到對應(yīng)的單道的高度數(shù)值，根據(jù)得到的單道的高度數(shù)值設(shè)置激光熔覆頭與零件成形的基板的相對位移量，以使所述匯聚焦點(diǎn)與所述激光熔覆頭噴出的粉末的附著面的距離保持不變。

2.如權(quán)利要求1所述的利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于，在步驟S1中，離焦量的參數(shù)的數(shù)值選取需涵蓋正離焦、零離焦及負(fù)離焦。

3.如權(quán)利要求1所述的利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于，在步驟S1中，采用金相法測量不同離焦量條件下的單道的高度。

4.如權(quán)利要求1所述的利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于，在步驟S1中，每次單道實(shí)驗(yàn)時(shí)需要保證基板的溫度與前一次單道實(shí)驗(yàn)中基板的溫度相同。

5.如權(quán)利要求1所述的利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于，在步驟S1中，離焦量的參數(shù)至少選取5組。

6.如權(quán)利要求1所述的利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于，在步驟S1中，進(jìn)行不同參數(shù)下的離焦量單道試驗(yàn)時(shí)，保證不同離焦量參數(shù)下的激光功率、激光掃描速度、光斑直徑、送粉率、載粉氣流量、鏡頭保護(hù)氣流量的工藝參數(shù)不變。

7.如權(quán)利要求6所述的利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于，在步驟S1中，進(jìn)行不同參數(shù)下的離焦量單道試驗(yàn)時(shí)，激光功率2800W、激光掃描速度1000mm/min、光斑直徑5mm，送粉率28g/min、載粉氣流量8L/min、鏡頭保護(hù)氣流量20L/min。

8.如權(quán)利要求1所述的利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于，在步驟S2中，單道高度與離焦量之間函數(shù)關(guān)系為四次函數(shù)。

9.如權(quán)利要求1所述的利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于，在步驟S2中，通過多項(xiàng)式擬合的方式建立單道高度與離焦量之間的函數(shù)關(guān)系。

10.如權(quán)利要求9所述的利用激光熔化成形裝置加工零件的方法，其特征在于，進(jìn)行多項(xiàng)式擬合時(shí)，需保證相關(guān)系數(shù)不小于0.995。