激光选区熔化成形GH4169残余应力和变形研究

发布时间：2023-04-23 05:55

　　激光选区熔化成形(Selective Laser Melting,SLM)通过层层叠加的成形方式,可以制备具有复杂结构的高性能高精度零件。由于激光束移动速度快、光斑小,成形过程中的温度场极不均匀,从而使成形试样产生残余应力与变形,严重影响了成形质量以及零件的尺寸精度和形状精度。本论文采用盲孔法测量应力、采用数显游标卡尺测量沿沉积高度方向的变形量,分别研究了SLM成形GH4169的残余应力与变形,课题完成的主要研究内容和获得的结果如下:(1)研究了残余应力与激光能量密度之间的关系,发现在保证试样致密的情况下,试样残余应力随激光能量密度的降低而减小,但此效果随激光能量密度的降低而减弱。(2)研究了残余应力和基板预置压应力、基板材料之间的关系,发现基板预置压应力可以降低试样残余应力,在本研究中,当基板预置压应力为-143.6MPa时,残余应力可以降低130.4MPa,降低幅度为无预置压应力试样的残余应力的18.7%。在45号钢、304不锈钢和GH4169三种基板中,以GH4169为基板成形的试样的残余应力最小,这是因为45号钢的高热导率导致试样温度梯度大、304不锈钢线膨胀系数与沉积材料GH...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 研究背景
    1.2 SLM技术介绍
    1.3 国内外SLM成形残余应力研究现状
    1.4 国内外SLM成形变形研究现状
    1.5 课题来源及研究内容
2.实验材料、设备与测试方法
    2.1 实验材料及前处理
    2.2 实验设备及试验方法
    2.3 分析测试方法
    2.4 本章小结
3.SLM成形GH4169 残余应力研究
    3.1 SLM成形过程中残余应力的产生与演变分析
    3.2 激光能量密度的影响
    3.3 基板特性对残余应力的影响
    3.4 扫描策略对残余应力的影响
    3.5 本章小结
4.SLM成形GH4169 薄板变形研究
    4.1 实验设计
    4.2 沉积态薄板变形
    4.3 热处理后薄板变形
    4.4 去除基板后薄板变形
    4.5 三种状态下薄板变形对比
    4.6 本章小结
5.SLM成形GH4169 倾斜板变形研究
    5.1 实验设计
    5.2 沉积态倾斜板变形
    5.3 沉积态倾斜板与薄板变形对比
    5.4 本章小结
6.结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间发表论文和申请专利



本文编号：3799228