基于数值仿真的钛合金薄壁结构激光沉积成形修复研究

发布时间：2024-05-22 21:23

　　激光沉积成形技术是以粉末与激光同步的方式,通过激光熔化金属粉末并快速凝固逐层沉积,依据模型数据一步完成制造金属零件的技术。其特色之处是能够直接成形,普遍应用到航空、航天等高端制造领域。钛合金作为制造航空、航天零件常用的金属材料,但其属于难加工材料,且制造的零件结构复杂,给传统的制造手段带来了挑战。激光沉积成形技术可以快速制造钛合金零件,并可修复受损的钛合金零件,具有广泛的应用前景。激光沉积成形过程温度呈现由中心向四周不均匀立体分布,会产生巨大残余应力,造成裂纹和变形等缺陷。因此,本文针对激光沉积过程中变形等缺陷问题,借助数值仿真的方法,分析沉积过程中的温度应力分布规律,并揭示变形机理;以薄壁结构钛合金零件为对象,进行激光沉积修复薄壁结构钛合金零件性能调控研究。针对激光沉积成形过程中温度实时监测困难的问题,采用ABAQUS有限元软件,综合考虑材料物理力学性能参数,建立单道激光沉积数值仿真模型。对单道激光沉积Ti-6A1-4V温度、应力数值模拟,并进行试验验证。借助数值仿真模型,分析激光功率等工艺参数与激光沉积过程瞬态温度和残余应力的映射关系。综合考虑稀释率和残余应力,获得了钛合金激光沉积...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２典型激光沉积钛合金结构件??

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图１－３典型激光沉积钛合金结构件微观组织??

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图１－４激光沉积成形仿真模拟温度场云图??Ｙ．?Ｊａｖｉｄ等建立了非稱合的热力学有限元模型，模拟Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８上激光??

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图１－７激光熔覆修复叶片仿真示意图??

图１－７激光熔覆修复叶片仿真示意图??述，激光沉积成形修复技术可以实现损伤零件的有效修是沉积修复同样存在着应力、变形等缺陷，目前针对沉机理研究较少，因此实现应力、变形演变历史分析和制的前提。??积成形技术变形调控研究??理??过程中的残余应力和变形来源于巨大的温度梯度变化，温度场....

本文编号：3980557