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Ti6Al4V钛合金激光熔化沉积的热-冶金-力耦合建模与实验验证
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作者 宋俨轩 雷鹏燕 殷鸣 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第4期83-93,共11页
为解决激光熔化沉积Ti6Al4V钛合金过程中的残余应力预测难题,开展了热-冶金-力耦合建模研究。在既有固态相变模型基础上,引入相变体积应变与混合相力学属性演化机制,构建了热冶金弹塑性本构关系,进而建立了可反映热-冶金-力学交互作用... 为解决激光熔化沉积Ti6Al4V钛合金过程中的残余应力预测难题,开展了热-冶金-力耦合建模研究。在既有固态相变模型基础上,引入相变体积应变与混合相力学属性演化机制,构建了热冶金弹塑性本构关系,进而建立了可反映热-冶金-力学交互作用的数值仿真模型。实验验证表明,该耦合模型显著提高了残余应力的预测精度,相较于传统热-力耦合模型,平均预测误差降低约65.7%。应变历程分析进一步确认,精度提升主要源于考虑了冷却过程中固态相变引发的体积应变。基于该模型,系统分析了激光功率、激光扫描速度、层间冷却时间与沉积层数对残余应力的影响规律,相关结论为工艺参数优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 TI6AL4V钛合金 激光熔化沉积 热-冶金-力耦合 残余应力 本构关系
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