选区激光熔化成形钛合金薄壁件热行为及打印极限高度研究

为了研究钛合金薄壁件在选区激光熔化工艺下的热行为及工艺参数对打印极限高度的影响,采用理论建模、模拟仿真和正交试验法等手段开展了钛合金薄壁件在复杂热循环作用下的热行为及打印极限高度研究。分别从单层单道、单层多道和多层单道展开研究。模拟结果表明,对于单层单道成形,当激光束从节点N1移动到节点N3时,熔池峰值温度和最大冷却速率逐渐增加;对于单层多道成形,当激光束从第1道扫描至第3道时,熔池尺寸和熔池峰值温度呈递增趋势;对于多层单道成形,当激光束从第1层扫描至第5层时,熔池尺寸呈递增趋势。试验结果表明,打印极限高度与激光功率成正相关,与扫描速度呈负相关,随着扫描间距的增加先增加后减小,且与激光能量密度呈线性增长趋势。