激光增材制造仿真过程分析

摘要

针对激光增材制造过程,采用仿真的方式获取加工过程中各参量随时间变化的情况.建立了高斯热源的模型,主要分析了激光扫描过程中材料的温度、不同方向的温度梯度、不同方向的变形量、正应力和屈服应力,最后分析了冷却后的温度、变形和应力分布情况.结果 表明:薄壁框由于各方向与空气接触面积大小不同,冷却的温度梯度差别大;各方向刚度不同,会导致变形量不同,从而对应力的分布造成影响;激光对已成形部分的影响主要位于前几个扫描周期,影响程度随熔池与该节点的距离增大而快速减小;最大单向变形约为2.5mm,最大残余应力约为560 MPa.