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摘要
分别建立了基于轮廓偏置、长光栅、短光栅三种沉积路径的Ti-6Al-4V合金T型缘条激光立体成形过程热/应力场有限元模型。结果表明熔池最大温度梯度沿竖直方向的分量GYmax比扫描方向的分量GXmax大得多,随成形高度的增加,二者都先下降后快速趋于稳定,最终稳定的GYmax约是GXmax的三倍。短光栅沉积时瞬时最大温度梯度GTmax呈现小幅度的振荡变化,且整体小于另外两种沉积路径。长光栅路径的应力增长速率略大于轮廓偏置路径,短光栅的最小。成形结束后,采用轮廓偏置路径的横、纵向缘条连接处的背面出现应力集中,长光栅沉积的缘条端部存在大范围的应力集中,而采用短光栅沉积的缘条整体应力分布最均匀。沉积结束后,三种沉积方式基板上各个方向的残余应力分布规律基本相同,但是,采用短光栅沉积的基板上应力值比其他两种路径小。
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单位凝固技术国家重点实验室; 西北工业大学
