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龙图腾网获悉沈阳工业大学申请的专利一种选区激光熔化TC4过程多维能量密度区域划分方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117444236B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311402239.7，技术领域涉及：B22F10/28；该发明授权一种选区激光熔化TC4过程多维能量密度区域划分方法是由张凯;刘成伟;刘伟军;王文龙;王慧儒;卞宏友设计研发完成，并于2023-10-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种选区激光熔化TC4过程多维能量密度区域划分方法在说明书摘要公布了：本申请提供了一种选区激光熔化TC4过程多维能量密度区域划分方法，属于激光增材制造技术领域，所述能量密度是指通过对选区激光熔化主要参数激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度进行调节，得到线能量密度、面能量密度、体能量密度分区为：未完全熔化区、低能量密度球化区、顺利成形区、高能量密度区、过熔区，此划分方法可以根据工程实际应用或实验的目的快速准确找到相应实验参数和能量密度区间，需要高质量成形件时直接选择顺利成形区域内的参数组合，在对球化、裂纹、未熔粉末等缺陷研究时选择低能量密度球化区，在对球化、飞溅、气孔、应力裂纹等缺陷研究时选择高能量密度区，而未完全熔化区和过熔区基本不具备实际应用价值。

本发明授权一种选区激光熔化TC4过程多维能量密度区域划分方法在权利要求书中公布了：1.一种选区激光熔化TC4过程多维能量密度区域划分方法，其特征在于，具体步骤包括： 步骤1：以激光功率P和扫描速度v为设计实验参数，进行单道实验； 将单道实验的两个参数综合起来，得到线能量密度EL，线能量密度模型为： ； 其中，EL为线能量密度，Jmm；P为激光功率，W；v为扫描速度，mms； 通过超景深显微镜测量熔道宽度，并观察其单道成形质量，再根据测量和观察结果，对线能量密度区域进行划分，具体划分为A1：线能量密度未完全熔化区；B1：线能量密度低能量密度球化区；C1：线能量密度顺利成形区；D1：线能量密度高能量密度区；以及E1：线能量密度过熔区； 本步骤使线能量密度区域得到划分，为单道性能和缺陷研究划定不同能量密度区域，同时为面能量密度研究提供激光功率和扫描速度的参数值； 步骤2：在步骤1划分的线能量密度顺利成形区内选取激光功率P和扫描速度v，进行单层实验时调整相对应的扫描间距h，从而达到调整面能量密度大小的目的； 按照步骤1线能量密度顺利成形区内熔道宽度的30%、40%、50%、60%以及70%搭接率设置扫描间距h； 将单层所需的激光功率、扫描速度和扫描间距三个参数，将它们综合起来，得到面能量密度Es，面能量密度模型为： ； 其中：ES为面能量密度，Jmm2；P为激光功率，W；v为扫描速度，mms；h为扫描间距，mm； 通过超景深显微镜测量表面粗糙度，并观察其单层表面成形质量，再根测量和观察结果对面能量密度区域进行划分，具体划分为A2：面能量密度未完全熔化区；B2：面能量密度低能量密度球化区；C2：面能量密度顺利成形区；D2：面能量密度高能量密度区；以及E2：面能量密度过熔区； 本步骤划分面能量密度区域，为单层性能和缺陷研究划定不同能量密度区域，同时为体能量密度研究提供激光功率、扫描速度和扫描间距的参数值； 步骤3：步骤2面能量密度区域划分完成之后，选取面能量密度顺利成形区与面能量密度低能量密度球化区交界处一组实验参数，选取面能量密度顺利成形区与面能量密度高能量密度区交界处一组实验参数，单层实验中表面粗糙度最低一组实验参数，以及面能量密度顺利成形区能量密度大小位于最居中处的一组实验参数，共计四组参数的基础上，改变铺粉厚度，以铺粉厚度20μm、30μm、40μm、50μm、60μm以及70μm进行块体成形实验； 将块体成形所需的激光功率，扫描速度，扫描间距铺粉厚度四个参数综合起来，得到体能量密度Ev，体能量密度模型为： ； 其中：EV为体能量密度，Jmm3；P为激光功率，W；v为扫描速度，mms；h为扫描间距，mm；t为铺粉厚度，mm； 通过超景深显微镜测量上表面粗糙度观察上表面及内部成形质量，用阿基米德排水法测量成形块体致密度，并根据测量和观察结果，对体能量密度区域进行划分，具体划分为A3：体能量密度未完全熔化区，B3：体能量密度低能量密度球化区，C3：体能量密度顺利成形区，D3：体能量密度高能量密度区，以及E3：体能量密度过熔区；本步骤划分体能量密度区域，且得到成形块体上表面粗糙度、致密度和内部缺陷情况，进而将体能量密度划分为体能量密度未完全熔化区，体能量密度低能量密度球化区，体能量密度顺利成形区，体能量密度高能量密度区和体能量密度过熔区，最终完成用于选区激光熔化TC4线能量密度区域、面能量密度区域和体能量密度区域划分； 步骤4：采用步骤1所使用的参数，设置与单道实验相同的线能量密度和成形条件，对单道实验进行数值模拟，将模拟结果与单道实验结果对比，相同线能量密度熔道宽度及表面形貌与单道实验结果一致，进而对线能量密度划分进行验证。

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