扫描策略对选区激光熔化零件微观组织的影响

论文摘要

针对316L不锈钢粉末选区激光熔化(SLM)过程,综合考虑了材料随温度变化的热物理属性及相变潜热的影响,开发了单层多道的三维温度场计算模型,模拟了不同扫描策略下熔池形态及温度场的分布,并与试验测量结果相比较,对比分析了不同扫描路径对零件微观组织的影响。仿真结果表明,随着扫描道的增加,熔道的最高温度有小幅度升高。通过试验观察,熔池内包含有大量柱状晶,沿着最大温度梯度方向竖直生长。另外,微观组织缺陷更易出现在热量累积及应力集中的扫描岛屿间的交界处,并且,扫描策略影响零件的微观组织及显微硬度,回形扫描方式较回形岛式扫描的晶粒细小,显微硬度高。

论文目录

• 试验材料及步骤
• 三维热有限元模型的建立
•   1 热模型的建立
•   2热源模型的建立
•   3材料属性
• 仿真结果及分析
•   1 单层有限元仿真结果
•     1.1 扫描策略对温度场分布的影响
•     1.2 扫描策略对热历史的影响
•   2 试验验证
•     2.1 光学显微图片
•     2.2 应力分布及显微硬度
• 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵雪,贺可太,李怀学

关键词: 选区激光熔化,温度场,有限元仿真,扫描策略,微观组织,显微硬度

来源: 航空制造技术 2019年Z1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: 北京科技大学机械工程学院,中国航空制造技术研究院

基金: 国家自然科学基金资助项目(71601009)

分类号: TG665

DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2019.01/02.064

页码: 64-71

总页数: 8

文件大小: 4382K

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