论文摘要
以H13工具钢粉末为原材料,使用激光金属沉积技术快速成形薄壁结构件.采用Fluent开发气体/金属粉末流计算流体动力学（CFD）模型,分析强制对流热损失参数.建立沉积过程热流本构方程,采用生死单元技术模拟金属沉积,基于APDL语言进行编译加载,实现激光金属沉积3D热-力顺序耦合有限元模拟.分析沉积路径对薄壁结构热分布和残余应力场分布不同模式的影响.结果表明:直壁结构拐角局部存在超过工件拉伸强度的残余拉应力,从而导致裂纹生成;与单向沉积路径不同,之字形沉积路径在沉积层中诱导不同符号的残余切应力;单向沉积壁温度梯度相对较低,其残余应力略低于之字形沉积壁,但成形结构件的整体质量较低;残余应力计算结果与实验测量值相吻合,可为特定零件几何形状沉积提供参考.
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 张义福,张华,朱政强,苏展展
关键词: 工具钢,激光金属沉积,热流本构方程,热力顺序耦合有限元,残余应力场
来源: 上海交通大学学报 2019年12期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑
专业: 金属学及金属工艺
单位: 南昌大学机电工程学院,九江学院机械与材料工程学院
基金: 国家自然科学基金委员会-中国科学院天文联合基金(U1731118),江西省轻质高强结构材料重点实验室开放基金(20171BCD40003)资助项目
分类号: TG665
DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.12.012
页码: 1488-1494
总页数: 7
文件大小: 3542K
下载量: 205
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标签：工具钢论文; 激光金属沉积论文; 热流本构方程论文; 热力顺序耦合有限元论文; 残余应力场论文;