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申请/专利权人：哈尔滨工程大学;哈尔滨工程大学烟台研究院
摘要：本发明属于金属增材制造领域技术，提供了一种多能束选区激光熔化装置及增材方法，该系统包括：腔体模块、测温模块、光学模块和铺粉模块。本发明有多束激光同时作用于待熔化金属粉末上，其中主激光束用于选区熔化，辅助激光束光斑通过可行性模式变换，用于对打印路径粉末进行预热并调控部件成型过程的冷却速度。同时，装置依据多元红外测温数值，根据自定义算法，通过区域激光功率密度控制维持区域温度场和增材部件成形过程温度场，改善增材体微观组织结构，有效降低热应力及其诱发的缺陷，可用于焊接敏感材料的增材制造及单晶部件的修复。
主权项：1.一种多能束选区激光熔化装置，其特征在于，包括：腔体模块、测温模块、光学模块和铺粉模块四大部分，其中腔体模块包括：SLM腔体、真空系统、工作台和机械传动装置；测温模块包括：随着主激光光斑同步移动的非接触式红外线测温仪、连接非接触式测温仪的反馈系统；光学模块包括：位于腔体上方的高能量密度的单模光纤激光器、位于腔体上方的辅助大功率多模光纤激光器、控制激光光斑移动的振镜和扫描镜、固定于箱体顶部可拆卸更换的DOE光学元件、固定于腔体顶部的F-Theat场镜、主激光计算机控制系统和辅助激光控制系统；铺粉模块包括：送粉缸、成型缸和铺粉辊；测温模块将反馈系统与红外线测温仪和辅助激光计算机控制系统连接，辅助激光计算机控制系统连接辅助激光器，控制其功率以满足不同材料的预热和快速退火要求，维持熔池瞬态温度场以达到快速退火的目的所需要的激光功率可通过能量密度要求选择，其中最小能量密度为：Emin＝A'q[2vlrBρcpTm-T0,其中A'代表材料表面吸收率，q代表激光功率，v代表扫描速度，l代表粉层厚度，rB代表光束半径，ρ材料密度，cp代表粉末材料比热容，Tm和T0分别代表粉末材料的液相线温度和初始温度，辅助激光系统与主激光器采用同一个扫描轨迹和速度。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 哈尔滨工程大学 哈尔滨工程大学烟台研究院 一种多能束选区激光熔化装置及增材方法
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