[发明专利]立面激光熔覆成形工艺中计算临界搭接率的方法的用途

权利要求书

1.一种立面激光熔覆成形工艺中计算临界搭接率的方法的用途，其特征在于，主要包括以下步骤：

A、定义搭接率计算公式η＝1-L/w，式中L为相邻熔道起点的偏移量，w为熔道的宽度；

B、提供立面激光熔覆熔道的轮廓图；

C、利用Matlab软件对立面熔道的轮廓线进行提取和组合滤波；

D、对立面相邻熔道轮廓的重合面积与间隙面积分别进行离散积分，得到关于偏移量的函数；

E、计算出步骤D中两函数值相等时的临界偏移量；

F、将E步骤中计算得到的临界偏移量带入步骤A中的搭接率计算公式中，以计算出临界搭接率，所述临界搭接率用于保证成形件表面平整度。

2.如权利要求1所述的立面激光熔覆成形工艺中计算临界搭接率的方法的用途，其特征在于，步骤C中，提取立面熔道轮廓线的步骤包括：

(1)通过阀值分割算法将熔道基体与镶嵌材料分离；

(2)利用边缘识别算法得出熔道轮廓高度关于横向像素数的函数；

(3)对轮廓边缘的毛刺进行处理。

3.如权利要求2所述的立面激光熔覆成形工艺中计算临界搭接率的方法的用途，其特征在于：步骤C中的(2)与(3)之间还包括步骤(2’)调整图形与坐标的关系，以得到完整的熔道轮廓。

4.如权利要求1所述的立面激光熔覆成形工艺中计算临界搭接率的方法的用途，其特征在于，步骤D中间隙面积关于偏移量的函数式为：

式中i为熔道水平方向的偏移量，y_max为最高点的值，p为最高点对应的横坐标，S₁+S₂为相邻熔道顶点间的间隙面积，x₁为DF之间的距离，D为相邻熔道中后一熔道的起始点，F为相邻熔道中前一熔道的终止点，x₂为EF之间的距离，E为相邻熔道间重合点C在宽度坐标方向上的投影点，d(j)为相应点的纵坐标，w为熔道的宽度。

5.如权利要求4所述的立面激光熔覆成形工艺中计算临界搭接率的方法的用途，其特征在于，步骤D中重合面积关于偏移量的函数式为：式中i为熔道水平方向的偏移量，w为熔道的宽度，S₃+S₄为相邻熔道间的重合面积。

6.如权利要求1所述的立面激光熔覆成形工艺中计算临界搭接率的方法的用途，其特征在于，步骤E中临界偏移量的计算方法包括以下步骤：

1)选取激光功率、扫描速度、送粉量三个工艺参数进行临界偏移量的建模，得到多元回归方程为：式中为相邻熔道间的临界偏移量，a0,a1,a2,a3为常数，x1为激光功率，x2为扫描速度，x3为送粉量；

2)运用excel计算出不同工艺参数下相邻熔道的临界搭接率，并进行回归计算，得出回归方程具体为：

3)对所求得的回归方程进行统计检验。

7.如权利要求6所述的立面激光熔覆成形工艺中计算临界搭接率的方法的用途，其特征在于，回归方程的显著性通常用F检验进行：式中f_残表示剩余平方和自由度；f_回表示回归平方和的自由度；

回归平方和表示为i为第i个样本；e_i为剩余值；y_i为各样本实测值；为预测值；剩余平方和为为对样本实测值取平均后的数值，剩余平方和自由度P为变量数量；为组合计算值；n为样本总数量。

8.如权利要求7所述的立面激光熔覆成形工艺中计算临界搭接率的方法的用途，其特征在于：还包括对各个因子的回归参数指标进行显著性的检验，最终得到相邻熔道临界偏移量的模型为：L_O＝0.6193+0.6788P-0.0183V-0.0107Q，式中，L_O为相邻熔道的临界偏移量，P为激光功率，V为扫描速度，Q为送粉量。