同轴送粉激光增材制造中基板预热对残余应力的影响

作者：高月华; 段景体; 刘其鹏; 石姗姗

来源：大连交通大学学报, 2022, 43(06): 50-56.

DOI：10.13291/j.cnki.djdxac.2022.06.009

• 增材制造
• 残余应力
• 数值仿真
• 基板预热
• 温度梯度

基于热-力顺序耦合的方法，以蠕墨铸铁为基板，进行NiCoCrAlY合金的单道单层激光增材制造数值仿真分析，研究基板预热对同轴送粉激光增材制造过程中应力分布和大小的影响.结果表明：室温下，沉积层和基板结合处存在较大温度梯度，残余应力集中在沉积层与基板结合处，纵向应力和横向应力均表现为拉应力，纵向应力水平较大.随着预热温度的升高，温度场峰值升高，熔深熔宽均增加，冷却阶段温度梯度明显降低，残余应力水平降低.预热温度为400℃时，Mises应力峰值降低约17.6%,第一主应力峰值降低约9.2%,横向应力峰值降低约9.3%,纵向应力峰值降低约8.6%,远离沉积层区域的残余应力没有明显变化.

• 单位
  南昌航空大学; 大连交通大学