选区激光熔化成形高温合金GH4169薄壁件有限元分析

摘要

基于选区激光熔化成形高温合金GH4169材料薄壁件的有限元仿真，通过对选区激光熔化成形过程中的温度场与应力场进行分析，研究了激光扫描速度、铺粉厚度对薄壁件成形效果的影响。将选区激光熔化成形薄壁件过程中的温度场与应力场结合，建立了瞬态热-静态结构耦合场，对成形薄壁件过程进行分析。结果表明，通过增大扫描速度减小能量密度，薄壁件尺寸偏差随着应力降低而变小；通过增大铺粉厚度导致温度梯度增大，薄壁件尺寸偏差随着冷却后的残余应力增大而增大，当扫描速度为1 200 mm/s、铺粉厚度为0.03 mm时打印效果最好。并通过实验验证了实际变形数据与有限元模拟方法趋势一致，有限元方法可以对实验过程进行较好模拟。

关键词

高温合金GH4169 / 选区激光熔化成形 / 仿真模拟 / 温度场 / 应力场