激光增材制造表面完整性理论与控制技术的研究现状

徐一飞, 刘福朝, 孙耀宁(新疆大学智能制造现代产业学院)

摘要:激光增材制造技术虽然具有极高的设计灵活性和制造多功能性,但在应用中其制造的一致性、重复性和质量的可靠性、可预测性难以保证,这就意味着开展表面完整性的理论与控制技术研究,实现以服役性能的精准保证为目标的加工过程定量控制,将成为推动激光增材制造过程精准调控的关键。因此,通过实验和仿真来研究工艺-结构-性能-服役(ＰＳＰＰ)关系是进一步提高增材制造能力的行之有效的策略。本文首先简要概述了激光增材制造技术的分类,并对过程控制进行了描述;然后,讨论了表面微观结构、内部缺陷、表面粗糙度和残余应力如何影响激光增材制造构件的力学和服役性能;并探讨了引入机器学习对ＰＳＰＰ 的非线性过程的影响;最后,讨论了激光增材制造表面完整性控制技术未来的发展趋势。

关键词:激光增材制造; 表面完整性; 机器学习; 服役性能