钛合金激光熔丝增材制造的温度场与应力场模拟

来源期刊：东北大学学报(自然科学版)2020年第4期

论文作者：任朝晖 刘振 周世华 段景曦

文章页码：551 - 556

关键词：激光熔丝增材;温度场;残余应力;Ti-6Al-4V钛合金;完全热力耦合;

摘    要：激光熔丝增材成形过程中复杂热循环和残余应力分布会使沉积层产生较大的变形甚至开裂.利用ABAQUS软件建立其完全热力耦合有限元模型,采用移动热源子程序模拟激光加载,生死单元技术模拟材料的添加.综合考虑了材料的熔化潜热、对流/辐射换热边界条件、随温度变化的材料非线性等问题,研究Ti-6Al-4V钛合金单道多层薄壁件沉积过程中的热循环特性和残余应力分布.结果表明:沉积成形经历了快速加热、快速冷却的过程,随着层数的增加,热累积效应增强;沉积层整体呈拉应力状态,易产生裂纹等缺陷.