基于SLM热力耦合场的工艺参数优化研究

基于ANSYS软件建立了选择性激光熔覆过程中的三维应力应变分析模型,使用间接耦合的方式进行了热力耦合分析,采用生死单元方法模拟了连续实体的生成过程,讨论了激光功率、光斑半径、扫描速度对成型件残余应力的影响。基于最小残余应力准则,进一步优化选取工艺参数。结果表明:在一定的能量输入条件下,优先采用更大的扫描速度,再选取合适的激光功率和光斑半径,可减小成型件的残余应力,提升成型件质量,为选择性激光熔覆过程中工艺参数优化提供了一种思路。

激光喷丸强化IN718合金孔周表面残余主应力分布特性

采用Abaqus软件建立有限元模型,分析了激光功率密度对孔周表面残余主应力分布的影响。进行了不同功率密度下的激光喷丸(LP)试验,通过X射线应力分析仪测量了孔周区域特征点三个方向的残余应力值,并计算了各点对应的主应力。结果表明,LP之后孔周的残余应力呈现各向异性;最小残余主应力可有效表征喷丸强化效果,随着激光功率密度的提高,最小残余主应力值减小。另外,LP后小孔附近出现典型的残余压应力环,最小残余主应力明显小于其他喷丸区域的;当功率密度超过一定阈值时,此环呈现远离孔壁的趋势。