基于ANSYS的316不锈钢增材过程温度场模拟

摘要

由于316不锈钢具备较好的耐腐蚀性和力学性能，被广泛应用在海洋工程、化工医药等领域。但传统的制造工艺难以满足复杂的结构与高强度的成型需求，通过激光增材逐层堆积工艺，可以满足上述需求。热输入调控是优化316不锈钢工件综合性能的关键手段之一。文章聚焦316不锈钢增材制造过程，系统分析不同参数条件下温度场的变化特征，以期为改善316不锈钢工件综合性能奠定理论基础。文章采用控制变量法，研究了激光功率、打印速度、打印方向三个工艺参数对316不锈钢增材制造温度场的影响。在ANSYS中通过APDL指令流进行数值模拟分析，得出激光功率对熔池温度有显著的正向影响，打印速度对熔池温度具有一定的负向影响，增材方向会使局部温度升高等结论。为316不锈钢增材构件的残余应力控制与组织均质化指明了工艺优化方向，更为海洋工程耐蚀部件、核能装备等领域的精密增材制造提供了可量化的热管理策略，具有重要工程应用价值。

关键词

316不锈钢 / 增材制造 / 温度场模拟