[发明专利]基于等离子体信号测量的多元材料激光增材制造成分监测方法与系统

权利要求书

1.一种基于等离子体信号测量的多元材料激光增材制造成分监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一，根据激光增材制造构件的需要，选择多种粉末材料并进行多元材料体系成分设计；

步骤二，根据成分设计准备粉末材料，并开始多元材料激光增材制造加工，同步测量多元材料增材制造加工过程中所产生的等离子体信号光谱；

步骤三，收集多元材料增材制造加工过程中的等离子体光信号，并与标准物质对应等离子体信号光谱进行比对分析，快速调整不同粉末材料送给量和激光加工参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于等离子体信号测量的多元材料激光增材制造成分监测方法，其特征在于，所述步骤一中的多元材料体系包括钢、铜合金、钛合金和铝合金成分。

3.根据权利要求1所述的一种基于等离子体信号测量的多元材料激光增材制造成分监测方法，其特征在于，步骤一的成分设计包括确定材料种类、质量、密度、尺寸、球形度和加工次序。

4.根据权利要求1所述的一种基于等离子体信号测量的多元材料激光增材制造成分监测方法，其特征在于，所述的激光增材制造加工方式包括同步送粉和铺粉；所述的激光增材制造加工参数包括激光功率，调整范围为100-10000W，扫描加工速度，调整范围为50mm/s到5000ms/s，激光光斑直径，调整范围为10-1000mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于等离子体信号测量的多元材料激光增材制造成分监测方法，其特征在于，步骤三中的收集多元材料增材制造加工过程中的等离子体光信号包括采用与加工光路共轴的反向光路或者在侧面采用聚焦透镜收集光信号。

6.根据权利要求1所述的一种基于等离子体信号测量的多元材料激光增材制造成分监测方法，其特征在于，步骤三中的比对分析包括比对信号强度、信号波长、信号间比例关系和信噪比，分析相应构件成分分布、粉末熔化状态，缺陷及组织性能。

7.一种基于等离子体信号测量的多元材料激光增材制造成分监测系统，其特征在于，包括高速光谱测量仪、光信号收集装置、数据采集与系统控制装置、粉末材料分配系统和激光增材制造加工系统；所述光信号收集装置、所述高速光谱仪依次与所述数据采集与系统控制装置相连，所述数据采集与系统控制装置分别和所述粉末材料分配系统和激光增材制造加工系统相连。