纯钨电子束选区熔化过程的温度场有限元模拟

摘要：

针对金属材料的电子束选区熔化过程,建立了瞬态温度场及熔池演化的有限元模拟方法.采用双椭球热源模型模拟移动电子束,给出了基于传热机理考虑材料物性参数随材料状态及温度变化的粉末热物性参数估算实现方法,并对有限元模拟方法进行了解析解验证.在此基础上对纯钨的电子束选区熔化过程进行了模拟,单道扫描模拟结果表明,随电子束扫描速率的增大,或电子束半径的增大,或热源功率的减小,熔池最高温度降低,熔池的长度、宽度及深度均减小.两层多道扫描的模拟结果表明,除第一层第一道外,熔池温度场及熔池形貌不对称于扫描中心线,已扫描侧的热影响区大,温度梯度小,熔池面积小.通过模拟得到的熔池剖面图,可预测一定工艺参数条件下多道之间的搭接及多层之间的熔合情况.

关键词：激光加工、电子束选区熔化、纯钨、温度场、熔池、有限元模拟

所属期刊栏目：49

分类号：TG47;TN101(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：科学挑战专题项目TZ2018006

在线出版日期：2022-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：54-65