基于数值模拟的选区激光熔化成形残余应力演化研究

摘要：

目的 以选区激光熔化成形(SLM)试件的残余应力为研究对象,研究残余应力对成形质量的影响,为SLM成形的产业化应用提供理论依据.方法 以 316L不锈钢粉末为原材料,利用Altair Inspire软件的Print3D模块分析SLM成形中支撑、成形角对残余应力的影响及残余应力的演化规律,并进行实验验证.结果 SLM成形最大残余应力出现在零件与基板结合面,添加支撑可减小残余应力.零件不同位置残余应力的演化规律不同.顶部残余应力呈先增大后减小的趋势,底部两侧残余应力呈缓慢上升的趋势;底部中间残余应力的演化规律较为复杂:起先残余应力随温度的降低而增大,当温度降到最低点时达最大值;随后在热累积作用下,残余应力先减小后增大,当达到去应力退火温度时,残余应力又减小并在一定范围内波动.残余应力随着成形角的增大呈先增大后减小再增大的趋势,当成形角为60°时,残余应力较小.结论 在SLM成形时,在零件底部添加支撑可将最大残余应力位置转移到支撑上,从而减小成形件内部的残余应力,提高成形质量.成形零件不同位置残余应力的演化规律不同,成形角对残余应力的影响也不同,成形时应根据零件工况制定合适的打印策略.

关键词：数值模拟、选区激光熔化、残余应力、316L不锈钢、成形角

所属期刊栏目：16

分类号：TG495(焊接、金属切割及金属粘接)

在线出版日期：2024-01-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：174-180