Inconel 718合金選區(qū)激光熔化溫度場(chǎng)及微熔池傳熱研究.pdf

1、選區(qū)激光熔化技術(shù)（Selective Laser Melting,SLM）作為增材制造領(lǐng)域中的一個(gè)重要的技術(shù)，在未來(lái)有著廣泛的應(yīng)用前景。Inconel 718合金由于其良好的綜合性能，其SLM成形件被廣泛應(yīng)用于航空航天和國(guó)防等重要領(lǐng)域。由于選區(qū)激光熔化過(guò)程中的溫度梯度直接影響了熔池的尺寸和穩(wěn)定性，而熔池的尺寸和穩(wěn)定性將很大程度上決定零件的表面完整度、微觀組織和力學(xué)性能，因此研究SLM過(guò)程中的溫度場(chǎng)和由此導(dǎo)致的熔池行為是很有必要的。

2、>　　本文在考慮了Inconel 718合金實(shí)體與粉末材料性能參數(shù)不同的前提下，通過(guò)ANSYS重啟動(dòng)分析技術(shù)與循環(huán)語(yǔ)句相結(jié)合，采用ANSYS的APDL語(yǔ)言建立了全參數(shù)化的Inconel718合金選區(qū)激光熔化過(guò)程溫度場(chǎng)有限元分析模型，并進(jìn)行了SLM成形實(shí)驗(yàn)對(duì)熱源模型進(jìn)行了校核，并對(duì)熔池大小進(jìn)行了驗(yàn)證，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得較好。
　　有限元分析結(jié)果表明，Inconel 718合金選區(qū)激光熔化過(guò)程中，已加工區(qū)域向未加工區(qū)域的熱量傳遞

3、對(duì)未加工區(qū)域有預(yù)熱作用，這種預(yù)熱作用對(duì)整個(gè)加工過(guò)程有著重要的影響。在加工一層粉末的過(guò)程中，由于預(yù)熱作用的存在，總體上隨著激光掃描沿不同道次掃描的進(jìn)行，全局最高溫度有所升高。而在相鄰兩道掃描路徑轉(zhuǎn)角處，由于激光掃描間距較大，新一道路徑起點(diǎn)處沒(méi)有明顯預(yù)熱，因此溫度出現(xiàn)下降。
　　對(duì)熔池的分析表明，已加工區(qū)域?qū)ξ醇庸^(qū)域的預(yù)熱作用使得熔池尺寸隨著一層內(nèi)加工的進(jìn)行逐漸增大，在同一道次內(nèi)，由于上一道次熱傳遞預(yù)熱、激光光束移動(dòng)和熔池后端散熱三