答辩博士：王霄
指导教师：田宗军教授
论文题目：SLM钛合金基体喷射电沉积组合加工基础研究
答辩委员会
主席：康 敏 教授 南京大学
委员：谭业发 教授 陆军工程大学
徐 锋 教授 南京理工大学
云乃彰 教授 南京航空航天大学
朱永伟 教授 南京航空航天大学
田宗军 教授 南京航空航天大学
沈理达 教授 南京航空航天大学
秘书：陆俊华 副教授 南京航空航天大学
时间：2020年11月29日14:30
地点：南京航空航天大学明故宫校区A4-308
学位论文简介：
针对航空航天、能源、医疗等领域注重提高钛合金零件表面性能这一重要需求，尝试开展喷射电沉积组合加工研究，在研究过程中，引入了喷砂、激光预处理等表面形貌组合处理方法，并开展了较为系统的基础性研究工作。期望能够从整体的角度出发，将SLM成形结构、表面形貌调控、功能化等组合到零件的整个设计制造过程中，启发更多基于SLM的创新组合加工研究。本文的研究内容和研究成果主要包括：
（1）深入分析了SLM加工表面高粗糙度的生成机理，并对喷砂工艺对SLM基体表面形貌的影响从理论及试验的角度开展系统性研究。
（2）直接采用激光清洗对SLM钛合金基体进行预处理，研究表明：激光预处理工艺具有一定的整平基体表面的能力，从而进一步影响喷射电沉积组合加工后的表面粗糙度值，并进而影响摩擦系数。
（3）仿真及试验研究了不同曲率半径SLM结构对喷射电沉积沉积形态的影响机理，结果表明：在不同曲率半径及不同沉积轮廓（凹、凸）下存在一定的金属离子沉积分布偏差；在相同沉积方向时，曲率半径越小，沉积速度越快；沉积速率由大到小的顺序为：凹型阴极>平板阴极>凸型阴极。
（4）研究了SLM零件的超疏水、超润滑功能化，从仿生学科学理论角度出发，基于SLM创新结构设计制造一体化能力，分别设计了带有沟壑的超疏水集水零件，以及轻量化的储油润滑运动摩擦副零件。并基于机器人运动学机理，给出了处理不同结构SLM零件的离线轨迹方案，并构建了一个机器人喷射电沉积平台。
本文的主要创新点：
（1）提出了激光选区熔化-喷射电沉积组合加工工艺，将激光选区熔化制备复杂结构和喷射电沉积制备功能表面的两大技术优势组合，为推动结构与功能一体化提供新的工艺方法。
（2）全面分析了喷砂、激光清洗预处理对喷射电沉积成形质量的影响，为组合工艺的优化提供新的方案。
（3）利用激光选区熔化-喷射电沉积组合工艺制备了具有超疏水、储油润滑功能的样件，拓展了结构功能一体化的研究思路。
