有色金属激光制造与增材制造实验室
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国家自然科学基金面上项目，铜合金构件蓝激光粉末沉积增材制造成形机理研究，2021年-2024年，58万，主持
介绍
由于短波吸收增强效应的存在，铜对蓝激光（450 nm）的一次吸收率和红外激光（1064 nm）相比提高了12倍，达到65%。针对氢氧发动机中铜合金构件采用红外激光开展粉末沉积增材制造过程中由于过低的吸收率导致难以成形的问题，基于新型蓝激光器，开展蓝激光粉末沉积增材制造成形机理研究。具体内容包括：基于同步辐射、高速成像和红外测温等手段，开展铜合金蓝激光粉末沉积过程原位观测，揭示不同功率密度蓝激光作用下粉末、熔池和金属蒸汽孔的动态演化机制；建立考虑工艺过程多次反射的吸收率预测模型，揭示短波吸收增强效应下铜合金蓝激光粉末沉积的能量吸收机制；建立蓝激光粉末沉积过程热-力-流多场耦合有限体积元仿真模型，揭示飞溅和气孔等缺陷的抑制机制；在理论研究的指导下，搭建铜合金蓝激光粉末沉积增材制造原型系统，开展工艺过程控形控性研究。研究成果将丰富铜等传统高反射率材料的激光增材制造理论，指导蓝激光工程应用。
项目成员
王洪泽
