选区激光熔化激光能量在TC4粉末中分布特性研究

为了研究粉末分布对选区激光熔化过程中能量吸收的影响,提出具有更高精度的热源模型,通过最速下降和坐标轮换相结合的方法获取粉末颗粒的分布,依据射线追踪原理统计粉末床对激光能量的吸收情况,分析了粉末分布对激光能量吸收的影响,并按照能量分布特性,提出了考虑粉末影响的新热源模型。结果表明:通过最优化方法构建的粉末模型,避免了物理参数估计的误差,与实验结果仅有4%的误差;能量吸收在深度方向有减弱的趋势,在水平方向近似满足正态分布,由此构建的热源模型应用于熔池预测,熔池宽度误差为6.4%,连接处宽度误差为9.6%。该文提出的基于粉末分布的热源模型更准确地描述了能量的分布,提高了温度场的仿真精度,可对后续更精确的温度场仿真技术研究提供一定的参考。