激光立体成形TC4热-变形行为数值分析

摘要

本文针对激光立体成形过程中的热应力变形问题,首先利用原位测量平台监测了一次沉积和二次沉积单壁墙过程中的温度场和基板变形历史,然后基于测量结果校验了有限元热力耦合模型,最后分析了激光立体成形过程中热·变形的演化规律.结果 表明,模拟结果与实验结果相符.随着沉积层数增加高温区面积不断增加,且熔池前沿温度梯度明显大于熔池尾部.相比一次沉积过程,二次沉积过程中熔池温度明显较高,且升温速率更快.另外,初始沉积阶段的高温度梯度和冷却阶段的高冷速是诱导热应力和变形的主要因素.