激光立体成形钛合金T型缘条：沉积路径对热/应力场的影响

"激光立体成形钛合金T型缘条在不同沉积路径下的热/应力场分析" 这篇研究探讨了在激光立体成形过程中，沉积路径对Ti-6Al-4V钛合金T型缘条热/应力场的影响。研究者分别使用了轮廓偏置、长光栅和短光栅三种不同的沉积路径来构建有限元模型，以模拟激光熔覆过程中的温度和应力变化。 在热场分析中，发现熔池的最大温度梯度GYmax沿垂直方向远大于沿扫描方向的GXmax。随着成形高度的增加，这两者的数值都先下降然后快速趋向稳定。最终，稳定状态下的GYmax大约是GXmax的三倍。在短光栅沉积时，瞬时最大温度梯度GTmax表现出小范围的波动，并且总体上低于其他两种路径。 在应力场方面，长光栅路径的应力增长速率略微超过轮廓偏置路径，而短光栅路径的应力增长率最小。在成形结束后，采用轮廓偏置路径的T型缘条在横向和纵向连接处的背面出现显著的应力集中，而长光栅沉积的结果则是缘条端部有大面积的应力集中。相比之下，采用短光栅沉积的方式，缘条的整体应力分布最为均匀。 在残余应力分布上，尽管三种沉积路径在基板上的应力分布规律相似，但采用短光栅沉积的基板应力值明显低于其他两种路径。这表明短光栅路径在减少内应力和改善材料性能方面可能具有优势。 关键词涵盖了激光技术、激光立体成形、热/应力场、沉积路径以及T型缘条等关键概念，表明该研究专注于利用激光技术在三维制造中优化钛合金零件的成形质量，特别是通过调整沉积路径来控制热应力并提高零件的结构稳定性。 此研究对于理解激光立体成形过程中工艺参数如何影响材料性能具有重要意义，为优化成形工艺提供了理论依据，有助于提升钛合金零件的制造精度和可靠性。