基于锻件基体的增材制造工艺参数对温度场的影响

为了研究激光功率、扫描速度和层间停留时间对增材制造(Additive Manufacturing,AM)温度场的影响,利用ANSYS有限元软件建立了在3种不同结构锻件基体(凸台、平台和凹槽)上增材制造的复合成形模型,揭示了增材制造工艺参数与温度分布之间的关联。结果表明,对于在不同结构锻件基体上增材制造的构件而言,当增材制造工艺参数改变时,其温度、温度振荡范围和熔池尺寸的变化规律一致。但是,不同构件上的温度和熔池尺寸不同,在凹槽锻件基体上增材制造时的温度最低而熔池尺寸最大。另外,当增材制造工艺参数(激光功率、扫描速度和层间停留时间)改变时,带凸台锻件基体构件的温度场所受的影响最为显著。

飞机用TC4钛合金连接箱体复合制造技术研究

以TC4钛合金连接箱体为对象,研究了TC4锻件与激光立体成形复合制造技术。通过研究激光工艺参数及基体预热温度对锻件与激光立体成形复合制造工艺的影响,确定了増材制造最佳工艺参数;按照设计模型,在锻件基体上用该増材制造最优工艺制备了TC4钛合金连接箱体;对零件尺寸、内部缺陷进行了无损检测,评价了力学性能,并对TC4钛合金连接箱体进行了承载试验研究。结果表明,当激光功率为1 500 W,扫描速度为15 mm/s,基体预热温度为400℃时,增材制造的TC4钛合金连接箱体零件满足制造要求,并通过了100%承载试验考核。