船用柴油機作為船艦的核心動力裝備，其工作環(huán)境極為惡劣，內(nèi)表面高燃燒溫度以及循環(huán)變化的高低溫、外表面的電化學腐蝕帶來的腐蝕、裂紋等失效形式會嚴重影響柴油機關(guān)重件的使用壽命和可靠性。本項目將基于激光熔覆技術(shù)，實現(xiàn)增材過程熔池監(jiān)控的閉環(huán)控制，并以增材試樣為研究對象，開展原位減材加工工藝試驗，闡述增材高溫合金的材料去除和加工表面創(chuàng)成機理，以探究增材后樣件的最優(yōu)減材工藝參數(shù)，最終實現(xiàn)船用柴油機關(guān)重件的復用，提高船用柴油機使用效率。

本項目將面向遠洋航行過程中船用柴油機裝備故障件的海上維修需求，目標為以增材718高溫鎳基合金試樣件為研究對象，開展船用柴油機典型故障件試樣級修復可行性分析及流程設計、柴油機典型故障件快速修復方案設計與驗證，提升柴油機裝備的海上伴隨維修保障能力。針對以上目標，本項目的研究內(nèi)容包括以下四個方面：增材件切削參數(shù)工藝研究、增材制造熔池監(jiān)控與閉環(huán)控制系統(tǒng)、增材制造熔覆層組織預測與缺陷在線識別、增材件微鍛工藝研究。

揭示增材高溫合金的材料去除和加工表面創(chuàng)成機理，獲得增材高溫合金的最優(yōu)切削參數(shù)組合，形成實驗報告一份；獲得高致密性、高強韌性的增材高溫合金，形成工藝報告一份；以激光功率為調(diào)控對象，將熔池像素面積作為反饋變量，建立激光熔覆工藝閉環(huán)控制系統(tǒng)，采用PID控制算法，實時、自適應地調(diào)整激光功率，實現(xiàn)激光熔覆工藝參數(shù)自適應成形加工；針對激光熔覆增材制造過程，開展熔池監(jiān)測以及熔覆層組織預測，形成增材制造過程中組織結(jié)構(gòu)預測方法。