激光熔覆中同軸送粉溫度場(chǎng)理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、以激光熔覆為基礎(chǔ)的激光制造與再制造技術(shù)已廣泛應(yīng)用于重要領(lǐng)域中，例如，航天、汽車(chē)等行業(yè)中。激光熔覆中，激光束與載氣粉末流同時(shí)從粉嘴處射出，在CNC工作平臺(tái)下，由CAD/CAM控制三維實(shí)體工件，使其形成熔覆層。
　　 其中，激光與粉末流的相互作用過(guò)程是較為復(fù)雜的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中不僅包括固氣兩相流，還具有激光束對(duì)粉末流的能量作用，以及粉末流本身的輻射、折射、散射的現(xiàn)象等。激光熔覆所用的激光功率密度高達(dá)104w/cm2以上，在此強(qiáng)激光

2、輻照區(qū)內(nèi)，激光與材料相互作用，發(fā)生著粉末的熔化、流動(dòng)、混合、液態(tài)金屬與固態(tài)顆粒間的相互作用、合金元素?cái)U(kuò)散及熔池凝固等一系列的物理化學(xué)變化，直接影響著熔覆層的組成結(jié)構(gòu)和性能，從理論和試驗(yàn)上開(kāi)展激光熔覆粉末流整體溫度場(chǎng)檢測(cè)研究對(duì)激光熔覆技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要指導(dǎo)作用。
　　 本文主要研究激光熔覆中，金屬粉末流與激光束相互作用機(jī)理和粉木流作為吸光整體的溫度場(chǎng)的檢測(cè)。主要進(jìn)行了以下幾項(xiàng)研究工作：
　　 1、利用FLUENT軟件

3、，基于流場(chǎng)及熱傳導(dǎo)公式建立適合于粉術(shù)流與激光束相互作用下的粉術(shù)流溫度場(chǎng)分布模型。
　　 2、確定CCD檢測(cè)激光熔覆粉末流整體溫度場(chǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案。結(jié)合粉末流整體溫度場(chǎng)高溫特點(diǎn)，利用CCD比色測(cè)溫方法設(shè)計(jì)出適合于粉末流整體溫度場(chǎng)檢測(cè)的測(cè)溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括硬件和軟件兩個(gè)部分。
　　 3、分析粉木流整體場(chǎng)特點(diǎn)，建立激光熔覆粉術(shù)流溫度檢測(cè)的圖像處理方案。主要確定了去噪處理、圖像分割、目標(biāo)識(shí)別的具體處理方案，得出效果良好的數(shù)字