鋁錳鈧鋯選區(qū)激光熔化成形過(guò)程介觀尺度數(shù)值模擬

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摘要：選區(qū)激光熔化（SLM）制造零件的微觀結(jié)構(gòu)和缺陷與SLM單/雙熔道成形質(zhì)量密切相關(guān)，實(shí)驗(yàn)方法難以在介觀尺度下解釋物理現(xiàn)象復(fù)雜的熔道成形規(guī)律。以鋁錳鈧鋯合金為成形材料，建立SLM介觀尺度下的單/雙熔道數(shù)值模型，完成SLM單/雙熔道成形實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。借助數(shù)值模型研究SLM熔池演變的基本規(guī)律；研究在200～400 W的激光功率下，單熔道形貌、熔池溫度與熔池尺寸等熔池特征隨激光功率的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)激光功率為360 W、掃描速度為1.0 m/s時(shí)，單熔道成形質(zhì)量最好；研究在360 W的激光功率、1.0 m/s的掃描速度下，掃描間距為60 μm、80 μm和120 μm 時(shí)雙熔道搭接行為、雙熔道形貌演變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)掃描間距為80 μm時(shí)雙熔道成形質(zhì)量好，成形效率高；結(jié)合多熔道SLM成形實(shí)驗(yàn)篩選出合適的體積能量密度（VED），在107～139 J/mm3的VED范圍內(nèi)，成形熔道連續(xù)、光滑。（剩余16683字）