钛合金薄壁件选区激光熔化应力演变的数值模拟

作者：柯林达; 殷杰^*; 朱海红; 彭刚勇; 孙京丽; 陈昌棚; 王国庆; 李中权; 曾晓雁

来源：金属学报, 2020, 56(03): 374-384.

• 钛合金
• 薄壁件
• 应力演变
• 选区激光熔化
• 增材制造

建立了选区激光熔化(SLM)热-结构耦合瞬时动态有限元模型,探究了激光扫描速率和铺粉层厚度对SLM成形钛合金薄壁件应力演变的影响。结果表明,在热循环作用下,SLM成形钛合金薄壁件的应力演变呈周期性变化。在热应力循环去应力退火作用下,热应力极大值在加热阶段先增加后减小,最后在冷却阶段趋于稳定并接近残余应力。SLM成形薄壁件最终残余应力小于加热过程中的瞬时应力峰值。随沉积高度的增加,热循环作用减弱,应力极大值下降幅度逐渐减小。经过多次热循环去应力退火作用后,SLM成形薄壁件过程中的热应力极大值下降幅度可达30%以上。

• 单位
  华中科技大学; 中国运载火箭技术研究院; 上海航天精密机械研究所