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选区激光熔化成形区粗糙表面对铺粉质量的影响:离散元模拟 被引量：4
1
作者 孙远远 江五贵 +2 位作者 徐高贵 陈韬 毛隆辉 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3217-3227,共11页
选区激光熔化中,铺粉质量会极大地影响产品的最终质量.然而,成形区粗糙表面对铺粉质量影响的研究较少.因此,本文以成形区粗糙表面作为新的铺粉基板,通过离散元法,研究铺粉过程中成形区的表面形貌和工艺参数对铺粉质量的影响,并分析铺粉... 选区激光熔化中,铺粉质量会极大地影响产品的最终质量.然而,成形区粗糙表面对铺粉质量影响的研究较少.因此,本文以成形区粗糙表面作为新的铺粉基板,通过离散元法,研究铺粉过程中成形区的表面形貌和工艺参数对铺粉质量的影响,并分析铺粉过程中金属粉末在成形区粗糙表面的颗粒动力学和颗粒沉积机制.结果表明,将激光扫描方向与铺粉方向旋转一定角度可有效提高粉末层质量,增加铺粉层厚可减小成形区粗糙表面对铺粉质量的影响.减小搭接率可提高成形区对颗粒的滞留能力,从而使更多的颗粒沉积在成形区,提高粉床填充密度,但是粉末颗粒会与成形区的粗糙表面碰撞,产生颗粒迸溅现象.此外,铺粉过程中,由于成形区粗糙度的增大,成形区粗糙表面上的粉堆产生的强力链、力拱数量多于表面光滑的成形区.在滚轮作用下,力拱断裂导致颗粒重新排列,形成致密的粉末层.在成形区边界处,力拱的产生会最终导致边界处的粉末层出现空斑缺陷.本研究有助于通过优化工艺提高粉床质量. 展开更多
关键词 选区激光熔化 铺粉 离散元 粗糙表面 粉床
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选区激光熔化圆孔结构的有限元模拟及实验验证
2
作者 吴新星 江五贵 +3 位作者 陈韬 毛隆辉 占战才 周翔 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期78-87,共10页
圆孔是选区激光成型件中常见的结构,但实验难以对该成形过程中的变形行为进行评估,而有限元(FE)模拟技术已经广泛用来预测选区激光熔化(SLM)成形过程中的变形行为。因此,本文采用FE方法表征SLM过程中GH4169圆孔模型尺寸精度并用实验验... 圆孔是选区激光成型件中常见的结构,但实验难以对该成形过程中的变形行为进行评估,而有限元(FE)模拟技术已经广泛用来预测选区激光熔化(SLM)成形过程中的变形行为。因此,本文采用FE方法表征SLM过程中GH4169圆孔模型尺寸精度并用实验验证FE结果。在此基础上建立了多层多道次的有限元模型用于研究激光功率、扫描速度和扫描策略及基板预热对通过SLM构建的GH4169圆孔结构制件成形的影响。研究结果表明:随着激光功率的上升和扫描速度的增加,圆孔的尺寸精度是先上升后下降,最佳的工艺参数是激光功率为300 W,扫描速度为1200 mm/s,且模拟结果与实验结果能够较好地吻合。此外,模拟结果还表明在67°旋转轮廓扫描下可以得到更高的尺寸精度,而基板是否预热对圆孔成形的尺寸精度影响不大。因此,本文的研究可以为圆孔结构制件SLM工艺提供优化指导。 展开更多
关键词 选区激光熔化 圆孔 GH4169 变形 尺寸精度 轮廓扫描 基板
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