鋁合金激光熔化沉積應力場及力學性能分析
發(fā)布時間:2020-12-26 22:55
采用激光熔化沉積工藝對6 mm厚的ZL114A鋁板中的通槽進行了修復試驗.試驗中采用AlSi10Mg粉末作為沉積過程的填充材料.為了選擇合適的激光掃描方法,通過數(shù)值模擬的方式,探究了不同掃描路徑下產(chǎn)生的殘余應力情況.模擬結果顯示,相比于自一側向另一側平行掃描,自下向上逐層掃描方式更有助于減小殘余應力,殘余應力分布也更均勻.采用自下向上的逐層掃描方式實現(xiàn)了鋁板通槽的激光熔化沉積的工藝試驗,并探索了缺陷及熱輸入對試件力學性能的影響.結果表明,通過工藝試驗得到的沉積試件,最優(yōu)性能的試件抗拉強度為268 MPa,達到母材的89%.試件斷裂并未沿著沉積區(qū)與母材的界面處斷裂,而是在沉積區(qū)內部層與層界面間的搭接區(qū)域斷裂.
【文章來源】:焊接學報. 2020年04期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
激光掃描方式示意圖
針對兩種不同的沉積方式,分別建立有限元模型.對于逐層掃描,建立的模型包含全部沉積區(qū),模型中沉積區(qū)的尺寸與實際修復件一致.沉積區(qū)網(wǎng)格劃分較為細小,以提升計算精度.模型的網(wǎng)格劃分,如圖2所示.熔覆道的熔覆順序與圖1a一致,自下而上分為3層.對于平行掃描,模型的網(wǎng)格劃分與逐層掃描一致,只是熔覆道的掃描順序改變,熔覆道的掃描順序與圖1b一致.2.3 激光掃描路徑設計
綜合來看,相比于平行掃描方式,逐層掃描方式的殘余應力分布更均勻,應力大小也稍微小一些.所以,在接下來的試驗中采取逐層掃描的方式進行鋁合金熔化沉積.3 沉積態(tài)組織與性能分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]130 mm鋁合金掃描激光填絲焊接頭微區(qū)組織和性能[J]. 汪漢萍,楊曉益,陳輝,黃瑞生,李俐群. 焊接學報. 2019(11)
[2]Characteristic of laser-MIG hybrid welding with filling additional cold wire for aluminum alloy[J]. 常云峰,雷振,王旭友,滕彬,楊海鋒. China Welding. 2018(03)
[3]Laser-pulsed MIG hybrid welding technology of A6N01S aluminum alloy[J]. 雷振,李小宇,徐富家,汪認,常云峰. China Welding. 2017(04)
[4]送粉式激光熔覆中瞬態(tài)溫度場與幾何形貌的三維數(shù)值模擬[J]. 劉昊,虞鋼,何秀麗,李少霞,鄭彩云,寧偉健,葛志福. 中國激光. 2013(12)
碩士論文
[1]同軸送粉激光熔覆熔池數(shù)值模擬[D]. 董敢.湖南大學 2013
本文編號:2940595
【文章來源】:焊接學報. 2020年04期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
激光掃描方式示意圖
針對兩種不同的沉積方式,分別建立有限元模型.對于逐層掃描,建立的模型包含全部沉積區(qū),模型中沉積區(qū)的尺寸與實際修復件一致.沉積區(qū)網(wǎng)格劃分較為細小,以提升計算精度.模型的網(wǎng)格劃分,如圖2所示.熔覆道的熔覆順序與圖1a一致,自下而上分為3層.對于平行掃描,模型的網(wǎng)格劃分與逐層掃描一致,只是熔覆道的掃描順序改變,熔覆道的掃描順序與圖1b一致.2.3 激光掃描路徑設計
綜合來看,相比于平行掃描方式,逐層掃描方式的殘余應力分布更均勻,應力大小也稍微小一些.所以,在接下來的試驗中采取逐層掃描的方式進行鋁合金熔化沉積.3 沉積態(tài)組織與性能分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]130 mm鋁合金掃描激光填絲焊接頭微區(qū)組織和性能[J]. 汪漢萍,楊曉益,陳輝,黃瑞生,李俐群. 焊接學報. 2019(11)
[2]Characteristic of laser-MIG hybrid welding with filling additional cold wire for aluminum alloy[J]. 常云峰,雷振,王旭友,滕彬,楊海鋒. China Welding. 2018(03)
[3]Laser-pulsed MIG hybrid welding technology of A6N01S aluminum alloy[J]. 雷振,李小宇,徐富家,汪認,常云峰. China Welding. 2017(04)
[4]送粉式激光熔覆中瞬態(tài)溫度場與幾何形貌的三維數(shù)值模擬[J]. 劉昊,虞鋼,何秀麗,李少霞,鄭彩云,寧偉健,葛志福. 中國激光. 2013(12)
碩士論文
[1]同軸送粉激光熔覆熔池數(shù)值模擬[D]. 董敢.湖南大學 2013
本文編號:2940595
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