张超 姜兴宇 刘傲 王永

摘 要：本文探究了工艺参数对熔池温度和熔覆层成形高度及宽度的影响规律，并结合实际工艺过程，选取激光功率作为熔池温度控制的主要变量，为后续控制熔池温度变量的选取以及工艺参数的选取提供了参考。试验结果表明：在熔池温度上，激光功率增大，熔池温度升高;扫描速度和送粉速率增大，熔池温度降低。在熔池尺寸上，激光功率和送粉速度增大，熔覆层的高度和宽度分别升高;扫描速度增大，熔覆层的高度和宽度分别降低。在高度上，影响关系大小依次为送粉速率、扫描速度、激光功率;在宽度上，影响关系大小依次为激光功率、扫描速度、送粉速率。

关键词：激光熔覆;熔池温度;工艺参数;双色红外测温仪

中图分类号：TN249文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）10-0019-05

Influence of Process Parameters on Temperature and Forming Size of Molten Pool

ZHANG Chao JIANG Xingyu LIU Ao WANG Yong

（School of Mechanical Engineering， Shenyang University of Technology，Shenyang Liaoning 110870）

Abstract： In this paper， the influence of process parameters on the temperature of molten pool and the forming height and width of cladding layer was explored. Combined with the actual process， the laser power was selected as the main variable of molten pool temperature control， which provides a reference for the selection of subsequent control variables of molten pool temperature and process parameters. The results showed that the temperature of molten pool decreases with the increase of laser power， and increases with the increase of scanning speed and powder feeding rate; The results showed that the height and width of cladding layer increase with the increase of laser power and powder feeding speed， while the height and width of cladding layer decrease with the increase of scanning speed; In height， the order of influence is powder feeding rate， scanning speed and laser power; In width， the order of influence is laser power， scanning speed and powder feeding rate.

Keywords： laser cladding;molten pool temperature;process parameters;infrared thermometer

激光熔覆是利用具有高能量、高密度的激光束射入基體，在基体表面形成熔池，实现材料与基板之间的冶金结合。激光熔覆已经广泛应用于医疗设备、冶金制造、航空航天等领域[1-3]。激光熔覆成形试件是以单道单层熔覆层为基础进行不断累加最终制造成一种规则的试件，也就是说，单道单层熔覆层是组成激光熔覆成形件的基本单元。因此，在进行激光熔覆之前，选择合适的工艺参数对最终成形件的质量具有重要影响。同时，熔池内部温度也影响激光熔覆最终的成形质量[4-5]。准确地揭示工艺参数与熔覆层尺寸精度和熔池温度之间的关系，可为熔池温度反馈控制以及成形工艺参数的选取提供理论依据。……