激光功率与底面状态对选区激光熔化球化的影响

激光功率与底面状态对选区激光熔化球化的影响

论文摘要

为研究激光功率与底面状态对选区激光熔化熔池流动的影响,基于离散单元法建立了选区激光熔化铺粉模型,采用粒径分布与实验相符的马氏体时效钢粉末分别铺展到平坦底面和增材底面上,将计算获得的粉末分布导入到基于有限体积法建立的选区激光熔化熔池计算流体力学模型中,研究激光功率和基板底面粗糙度对熔池流动和熔道表面形貌的影响。采用激光单道扫描实验验证铺粉模型和选区激光熔化模型。结果表明:随着激光功率的降低,单位长度的球化数量增加;由于增材底面使熔池润湿性变差,同时又对熔池流动行为产生扰动,使得增材粗糙底面上熔道的球化数量增加。选区激光熔化铺粉模拟及激光单道扫描模拟结果与实验结果吻合较好。本研究可为选区激光熔化工艺中工艺参数的选择提供理论指导。

论文目录

  • 1 铺粉模型的建立
  • 2 SLM单道扫描CFD模型的建立
  • 3 选区激光熔化实验验证
  • 4 结果与讨论
  •   4.1 平坦底面与增材底面铺粉对粉末分布的影响
  •   4.2 平坦底面与增材底面上熔道形貌特征
  •   4.3 熔池流动行为与球化的关系
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 冯一琦,谢国印,张璧,乔国文,高尚,白倩

    关键词: 选区激光熔化,球化现象,离散元方法,计算流体力学,熔池流动

    来源: 航空学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 大连理工大学机械工程学院,中国航空发动机集团西安航空发动机有限公司,南方科技大学机械与能源工程系

    基金: 国家自然科学基金(51605077),深圳市协同创新计划(GJH20180411143506667),深圳市基础研究布局(JCYJ20170817111811303),深圳市基础研究计划(JCYJ20180504165824643)~~

    分类号: TG665

    页码: 234-243

    总页数: 10

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