扫描路径对激光立体成形TC4构件热-力场的影响

摘要：

为减缓激光立体成形过程中由于大的热梯度导致的残余应力和变形,首先采用原位测量监测成形过程中基板的温度及变形演化,并以此校验有限元模型,然后利用校准模型研究不同扫描路径对激光立体成形TC4钛合金构件热-力场演化行为的影响.结果 表明:模拟结果与实验吻合良好.最大热梯度和最大拉应力均出现在第一层扫描过程中,温度梯度随沉积层数增加而逐渐减小.长边单向扫描方式下基板的变形量最大,而采用短边往复扫描方式下残余应力和变形最小;采用棋盘格扫描方式能有效减小基板的变形,但不能减小构件的残余应力.另外,基板的横向弯曲变形能有效抑制基板的纵向弯曲,而相变诱导的应力释放对激光立体成形构件的残余应力和变形具有显著的影响.

关键词：扫描路径、热-力场、激光立体成形、TC4合金、有限元分析

所属期刊栏目：47

分类号：TN249;TG356.23(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家重点研发计划2016YFB1100602,2016YFB1100104

在线出版日期：2020-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：55-62