扫描路径对选区激光熔化温度场的影响

对平行于长边和平行于短边的两种“Z”形扫描路径进行有限元仿真。综合考虑热传导、热对流、热辐射效应和温度对合金粉末材料热物性参数和相变潜热的影响,建立瞬态选区激光熔化(SLM)温度场有限元模型并与实验测得的残余应力数据和金相图进行对比。结果表明:在SLM过程中,短边扫描形成的温度场更均匀,温度标准差和温度梯度更小,成形件的残余应力和孔隙更小;在扫描过程中,扫描区域边界点的温度梯度大于扫描区域中点的温度梯度,残余应力峰值出现在成形件边界处;通过预热基板,可以使温度场更均匀,减少温度标准差和温度梯度,达到减小成形件残余应力和孔隙的目的,提高成形质量。研究扫描路径对温度场的影响,可为提高SLM技术水平