H53高温合金选区激光熔化温度场和残余应力的有限元模拟

摘要：

计算了GH536高温合金选区激光熔化(SLM)过程中熔池区域的温度场变化和凝固后残余应力分布.计算采用复合Gauss热源研究激光光学穿透深度的影响规律,通过研究材料属性随温度的变化关系实现粉层、熔池及固态金属的转化.实验结果表明,Gauss热源模型能够较好地模拟SLM过程中的温度场分布以及凝固后的残余应力.模拟结果显示,随着激光功率的增大,熔池宽度、深度和长度均相应增大,凝固速率减小;随着扫描速率增大,熔池宽度和深度减小,长度不变,凝固速率增大.计算结果表明,单层选区激光熔化的零件表面存在较大的拉应力,随着深度增大,拉应力迅速减小转为压应力.

关键词：GH536高温合金、选区激光熔化、残余应力、有限元模拟

所属期刊栏目：54

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金项目Nos.51771118、U1760110、51674237和航空科学基金重点项目No.2015ZE57011

在线出版日期：2018-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：393-403