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支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件温度变化和残余应力的影响
1
作者
蔡高参
胡宇恒
+2 位作者
刘辉
汪小康
彭凯
《航空制造技术》
北大核心
2025年第10期50-57,共8页
选区激光熔化(SLM)技术在复杂点阵结构制造中得到广泛应用,但打印过程中点阵结构的热力行为会影响工件的成形质量。为研究支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件的温度变化、残余应力及变形量的影响,设计了3组不同支柱尺寸的Ti6Al4V点阵结构...
选区激光熔化(SLM)技术在复杂点阵结构制造中得到广泛应用,但打印过程中点阵结构的热力行为会影响工件的成形质量。为研究支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件的温度变化、残余应力及变形量的影响,设计了3组不同支柱尺寸的Ti6Al4V点阵结构薄壁件模型,观察了其成形过程中的温度变化分布,分析了成形件冷却至室温后的Von-Mises应力和变形量。结果表明,对于不同支柱尺寸的点阵结构,随着支柱尺寸的增加,最高瞬时温度不断增加,由1271.35℃增加到1396.28℃,最大残余应力也从1207.8 MPa增加到1369.2 MPa。较大残余应力的部位主要分布在各个结构的节点区域,Z方向的应力最大,X方向和Y方向次之。由于支柱尺寸的增加,残余应力增加,单个支柱的质量增大,点阵结构的变形量也增大,由0.0919 mm增大到0.1730 mm,且观察到两侧处支柱的变形量最大。因此在实际打印过程中,需根据模拟结果在变形最大处添加支撑以防止薄壁件在打印过程中出现严重的变形,达到控制成形质量的目的。
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关键词
选区激光熔化(SLM)
钛合金
薄壁件
支柱尺寸
残余应力
温度分布
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职称材料
题名
支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件温度变化和残余应力的影响
1
作者
蔡高参
胡宇恒
刘辉
汪小康
彭凯
机构
浙江理工大学
出处
《航空制造技术》
北大核心
2025年第10期50-57,共8页
基金
浙江省自然科学基金资助项目(LQ18E050010)
中国博士后基金资助项目(2018M642482)
浙江理工大学青年创新专项项目(22242297-Y)。
文摘
选区激光熔化(SLM)技术在复杂点阵结构制造中得到广泛应用,但打印过程中点阵结构的热力行为会影响工件的成形质量。为研究支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件的温度变化、残余应力及变形量的影响,设计了3组不同支柱尺寸的Ti6Al4V点阵结构薄壁件模型,观察了其成形过程中的温度变化分布,分析了成形件冷却至室温后的Von-Mises应力和变形量。结果表明,对于不同支柱尺寸的点阵结构,随着支柱尺寸的增加,最高瞬时温度不断增加,由1271.35℃增加到1396.28℃,最大残余应力也从1207.8 MPa增加到1369.2 MPa。较大残余应力的部位主要分布在各个结构的节点区域,Z方向的应力最大,X方向和Y方向次之。由于支柱尺寸的增加,残余应力增加,单个支柱的质量增大,点阵结构的变形量也增大,由0.0919 mm增大到0.1730 mm,且观察到两侧处支柱的变形量最大。因此在实际打印过程中,需根据模拟结果在变形最大处添加支撑以防止薄壁件在打印过程中出现严重的变形,达到控制成形质量的目的。
关键词
选区激光熔化(SLM)
钛合金
薄壁件
支柱尺寸
残余应力
温度分布
Keywords
Selective laser melting(SLM)
Titanium alloy
Thin-walled parts
Pillar size
Residual stress
Temperature distribution
分类号
V26 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TG1 [金属学及工艺—金属学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件温度变化和残余应力的影响
蔡高参
胡宇恒
刘辉
汪小康
彭凯
《航空制造技术》
北大核心
2025
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