發(fā)布時間：2018-04-05 02:24

  本文選題：選擇性激光熔化　切入點：溫度場　出處：《浙江工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：選擇性激光熔化金屬粉末技術(shù)主要是針對金屬材料領(lǐng)域的三維快速成型制造。在選擇性激光熔化金屬粉末加工過程中,集中的移動激光熱源以及復(fù)雜的材料熱物性屬性會導(dǎo)致在加工過程中形成集中的不均勻的溫度場,造成局部能量過多或不足而產(chǎn)生相應(yīng)成型缺陷,因此采用有限元模擬的方法對燒結(jié)過程中的溫度場進(jìn)行研究,對掌握燒結(jié)過程中的復(fù)雜的能量傳遞形式和指導(dǎo)工藝參數(shù)的選擇具有重要的意義。分析了選擇性激光熔化加工過程的工況,發(fā)現(xiàn)復(fù)雜的材料屬性、移動激光熱源加載、金屬潛熱的吸收和釋放等方面對能量的傳遞有著重要的影響。在考慮了上述因素下構(gòu)建了316L不銹鋼粉末瞬時溫度場模擬的模型,并利用模型進(jìn)行了單道、多道、多層的掃描模擬,然后對實驗燒結(jié)的試件的表面形貌進(jìn)行觀察,以便與模擬結(jié)果進(jìn)行對比。本文內(nèi)容主要有以下幾個方面：1、由選擇性激光熔化過程中能量的動態(tài)傳遞的分析可知,對316L不銹鋼實體狀態(tài)與粉末狀態(tài)的材料熱物屬性進(jìn)行區(qū)分。在ABAQUS軟件的子程序進(jìn)行材料由粉末狀態(tài)向?qū)嶓w狀態(tài)的轉(zhuǎn)變的賦值,實現(xiàn)材料的熱物性參數(shù)可以隨溫度和材料狀態(tài)的變化而發(fā)生改變；并通過狀態(tài)變量的添加,使處于開始熔化和完全熔化部分的材料的熱傳導(dǎo)率可以按照粉末與實體所占的比例進(jìn)行賦值,這樣使模擬結(jié)果可以得到熔化道的邊緣的熔化程度的結(jié)果。2、利用建立的模型進(jìn)行了單道掃描模擬,對結(jié)果按照熔化道邊緣寬度進(jìn)行劃分,將激光功率分為三個區(qū)間,分別為能量不足、能量適中、能量過高三個區(qū)間；進(jìn)行了多道的掃描模擬,從掃描道中心點隨時間變化的溫度曲線中可以看到相鄰的掃描道之間溫度的相互影響和能量累積現(xiàn)象,并研究了不同搭接率對能量累積的影響。3、結(jié)合生死單元技術(shù)進(jìn)行了多層多道的溫度場模擬,研究層與層之間能量的傳遞方式和相互影響；建立全粉末模型與包含實體的粉末模型進(jìn)行對比,得到實體在粉床中起到泄能的作用的結(jié)論。4、對實驗加工的樣件的表面形貌進(jìn)行觀察,從觀察到的現(xiàn)象可以定性的證明模擬結(jié)果的正確性。
[Abstract]:In the process of selective laser melting metal powder , the temperature field of 316L stainless steel powder is studied by means of finite element simulation .
through the addition of the state variable , the thermal conductivity of the material at the beginning melting and the full melting part can be assigned according to the proportion of the powder and the solid , so that the simulation result can obtain the result of the melting degree of the edge of the melt channel .
In this paper , the mutual influence and energy accumulation phenomenon of the temperature between adjacent scanning channels can be seen from the temperature curve of the center point of the scanning track over time , and the influence of different lapping rates on the energy accumulation is studied .
A full - powder model is established and compared with the powder model containing the solid , so as to obtain the conclusion that the entity plays a role in discharging energy in the powder bed . 4 . The surface appearance of the sample is observed , and the correctness of the simulation result can be qualitatively demonstrated from the observed phenomenon .

【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG665

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 盧建斌;楊永強;王迪;羅子藝;蘇旭彬;;選區(qū)激光熔化成型懸垂面質(zhì)量的影響因素分析[J];激光技術(shù);2011年02期

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本文編號：1712784