中空激光光内送粉快速制造光粉相互作用机制与效应研究

项目名称： 中空激光光内送粉快速制造光粉相互作用机制与效应研究

项目编号： No.50975187

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 石世宏

作者单位： 苏州大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 提出一种中空激光光内送粉成形制造新思路。在送粉激光加工成形中，改国内外正热点研究与应用的多粉管光外斜送粉为单粉管光内正送粉，将聚焦实心光束改为可调占空比的中空光束。预研证明了实现中空光束变换与光内送粉的可行性，在光粉动态耦合、粉末利用率（沉积率）等方面取得了显著效应。 理论分析、实验检测和模拟相结合，研究中空光束、光内单粉束与熔池相互作用的新机制、新效应。重点研究光斑内径向光强分布可调节，扫描光能呈可变鞍型辐照下，中空光与光内粉气两相流、同轴气帘的空间耦合，熔池的热作用与边界热熔合及凝固构形的作用机制、效应和工艺性能。建立能预测熔层性能和形貌，优化光内送粉及中空光占空比参数的控制模型和工艺数据库，优化光路镜组和喷嘴喷头。可丰富激光与材料相互作用理论，促使激光快速制造、激光熔覆、激光修复、激光合金化、激光填料焊接、激光细微制造更优质、精密、高效、节材，环保，形成具有自主知识产权的应用技术。

中文关键词： 激光成形制造；中空激光；光内送粉；光粉耦合；占空比

英文摘要：

英文关键词： laser forming manufacturing；hollow laser；inside-laser powder feeding；coupling of laser and powder；duty cycle