鈦合金激光沉積成形過程熱行為的研究.pdf

1、激光金屬沉積成形技術是近年來在激光熔覆技術和快速成形技術基礎上發(fā)展起來的一種新技術，通過激光熔化基體和同步送來的粉末，使粉末和基體形成冶金結合，并且在基體上逐層沉積成致密的零件，具有集成度高、柔性好、可加工材料廣泛、不污染環(huán)境等優(yōu)點，因此受到了人們廣泛關注。本文對鈦合金激光粉末沉積成形過程熱行為進行研究，采用有限元數值模擬的方法分析溫度場和應力場的分布規(guī)律，對激光金屬沉積成形技術的發(fā)展有非常重要的意義。
　　本文以ABAQUS有限

2、元軟件作為分析工具，對鈦合金激光粉末沉積成形過程的溫度場和應力場進行了動態(tài)數值模擬；闡述了激光、金屬粉末和基體三者之間的相互關系。完成了以下內容：
　　1.建立了激光金屬沉積成形過程的數學模型和有限元模型。分別對激光金屬沉積成形有限元模擬中的熱源模型、傳熱模型、邊界條件及應力應變關系進行了分析。
　　2.建立了單道鈦合金激光沉積成形過程溫度場和應力場有限元模擬的方法。對單道激光粉末沉積成形過程溫度場和應力場進行了模擬計算。同

3、時，對溫度場和應力場的分布規(guī)律進行了分析。
　　3.建立了多道鈦合金激光粉末沉積成形過程數值模擬模型。在建立模型時考慮理想搭接率情況下沉積層形貌。利用該模型對成形過程溫度場、溫度梯度以及成形后殘余應力場的分布規(guī)律進行了研究。
　　4.最后，基于實驗室現有的激光金屬快速成形系統(tǒng)，進行鈦合金激光沉積成形實驗，觀察試件的形貌，并通過實驗對本文所建立的三維激光沉積成形過程溫度場的動態(tài)模型進行了驗證。
　　通過數值模擬與實驗，最