激光直接成形是一种激光直接沉积金属的方法,它实质上是激光熔敷技术和快速原型制造方法的结合。激光直接成形具有许多突出优点,如加工时间短、材料浪费少、适用加工的材料种类广泛、与加工零件表面无接触、可根据需要生产特殊性能零件等,是一种有潜力的先进制造方法。组合激光器及激光光路、激光加工头、复合数控机床、送粉系统等进行激光直接成形试验。通过设计、安装、调试拉法尔管,基本解决了激光直接成形中烟尘和飞溅的问题。通过对激光加工头的改进,实现了向激光光斑的精确送粉,提高了激光直接成形加工的成形质量。激光直接成形是一个受多因素影响的过程,成形后需对多个焊道特征目标参量进行分析。采用普通的分析方法难以客观、快捷地分析试验结果,不能准确地指导进一步的工艺试验。本文引入一种基于主成分分析法的激光直接成形智能优化方法,对单焊道加工工艺参数:激光脉冲宽度、激光频率、送粉量、机床移动速度,对目标参量:熔宽、熔厚、表面质量影响的主次关系进行了分析计算,得到了工艺参量对成形结果影响的主次关系表。通过对加工工艺参数进行优化,获得了较优的加工工艺参数组。通过成形加工试验,验证了优化的正确性,并获得了具有良好的外形和尺寸精度的零件。对激光直接成形后材料的致密度进行了分析,分析了成形后材料的微观组织形貌,对成形后材料的力学性能进行了检测。选择合适的工艺参数激光直接成形复杂几何形体。