数值模拟选区激光熔化加工Inconel 718合金时搭接率对成型质量的影响

摘要：

一个包含了固体传热和层流的选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)三维有限元模型被用来模拟选区激光熔化加工单层多道Ineonel 718合金粉末的过程,来预测加工过程中激光束的搭接率对成型质量的影响.为了提高模拟结果的准确性,模型中考虑了激光在粉床中的穿透作用、粉床与实体热导率的明显差异、固液相变过程以及由于熔池表面存在温度梯度而引起的Marangoni对流.对Marangoni对流对熔池形貌的影响以及激光束搭接率对成型质量的影响进行了分析和讨论.结果显示,加工过程中熔池内的熔融金属的对流为外向对流,对流的存在使得熔池的深度减小、宽度增加.当激光束的搭接率为30％时,工件内气孔较少,加工质量较好.模拟结果与实验结果相对照,吻合程度较好.

关键词：数值模拟、选区激光熔化、Inconel 718合金、搭接率

所属期刊栏目：37

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：北京市自然科学基金特别资助项目Z140002

在线出版日期：2017-06-06（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：187-193