应力场的影响-论文.pdf

第 卷 第 期 中 国 激 光 ，．
年 月 。
沉积路径对激光立体成形钛合金 型缘
条热／应力场 的影响
姜亚琼林鑫马良谭华杨海欧黄卫东
西 北 工 业 大 学 凝 固技 术 国家 重 点 实 验 室 ，陕 西 西 安
摘 要 分 别 建 立 了基 于 轮 廓 偏 置 、长 光 栅 、短 光 栅 三 种 沉 积 路 径 的 一一 合 金 型缘 条 激 光 立 体 成 形 过 程 热 ／
应 力 场 有 限元 模 型 。结 果 表 明熔 池 最 大 温 度 梯 度 沿 竖 直 方 向 的 分 量 ⋯ 比扫 描 方 向 的 分 量 ⋯ 大 得 多 ，随 成 形
高 度 的增 加 ，二 者 都 先 下 降 后 快 速 趋 于 稳 定 ，最 终 稳 定 的 ⋯ 约是 ⋯ 的 三 倍 。短 光 栅 沉 积 时 瞬 时 最 大 温 度 梯 度
呈 现 小 幅 度 的振 荡 变 化 ，且 整体 小 于 另 外 两 种 沉 积 路 径 。长 光 栅 路 径 的应 力 增 长 速 率 略 大 于 轮 廓 偏 置 路 径 ，
短 光 栅 的最 小 。成 形 结 束 后 ，采 用 轮 廓 偏 置 路 径 的横 、纵 向缘 条 连 接 处 的 背 面 出 现 应 力 集 中 ，长 光 栅 沉 积 的 缘 条 端
部 存 在 大 范 围 的应 力 集 中 ，而 采 用 短 光 栅 沉 积 的缘 条 整 体 应 力 分 布 最 均 匀 。沉 积 结 束 后 ，三 种 沉 积 方 式 基 板 上 各
个 方 向 的残