基于有限元的激光增材过程熔化热积累模拟

摘要

cqvip:采用高斯体热源对H13模具钢的单层多道选区激光熔化温度场进行了模拟.研究了S型扫描时,不同扫描长度的热积累及其对熔池形貌的影响,通过试验验证了模拟结果的正确性,并提出了减小热积累的措施.结果表明,扫描长度越短,热积累越严重,熔池在第5道时的最高温度越高.以不同扫描长度的熔化长度、熔深和熔宽的平均增长率为标准可知,它们的平均增长率分别为32.1%,27.1%和13.5%.采用单向扫描的方式可减小热积累的程度,与S形扫描路径相比,当扫描长度为6mm时,第5道的最高温度由3115.6℃降低到2881.51℃,但完成相同道次的扫描所用时间是S型扫描的两倍.