激光扫描速度对激光增材制造机场供油管网温度场的影响研究.docxVIP

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2025-10-28 发布于浙江
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激光扫描速度对激光增材制造机场供油管网温度场的影响研究.docx

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《热加工工艺》2022

《热加工工艺》2022年4月第51卷第7期

激光扫描速度对激光增材制造机场供油管网温度场的影响研究

庞铭，浮艺旋

(中国民航大学机场学院，天津300300)

摘要：为了解决机场供油管网材料激光增材制造过程中，由于温度引起的增材缺陷等问题，本文建立了激光增材制造机场供油管网的温度场仿真模型。模型中考虑了材料热物性参数随温度的变化和熔化潜热，通过生死单元法模拟激光增材制造过程中增材层的堆积过程。结果表明：熔池的纵截面熔池形貌呈现拖尾状，而横截面熔池形貌呈“碗形”。随着激光扫描速度的增大，熔池的最高温度降低，熔池的宽度、长度均逐渐减小。沿着增材层厚度方向从表面到基体，温度逐渐降低，温度梯度在靠近基体与增材层交界处达到了峰值；随着激光扫描速度的提高，该路径的温度整体下降，而且温度梯度的峰值也下降。沿着增材方向，增材层表面的最高温度呈逐渐上升的趋势，且随着激光扫描速度的提高，该路径的整体温度降低且温度分布趋于平缓。

关键词：激光增材制造；激光扫描速度；温度场

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.中图分类号：TG456.7;TG455 文献标识码A 文章编号1001-3814(2022)07-0119-05

InfluenceofLaserScanningSpeedonTemperatureFieldofLaserAdditiveManufacturingAirportFuelSupplyPipeline

PANGMing,FUYixuan

(DepartmentofAirport,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China)

Abstract：Inordertosolvetheproblemofadditivedefectscausedbytemperatureduringthelaseradditivemanufacturingprocessofairportfuelpipelinematerials,thesimulationmodelofthetemperaturefieldofthelaseradditivemanufacturing

airportfuelsupplypipelinewasestablished.Themodelconsideredthechangeofthematerialsthermalpropertieswithtemperatureandthelatentheatoffusion.Theincrementalaccumulationprocessofincreasinglayersinlaseradditivemanufacturingwassimulatedbythebirth-deathelementmethod.Theresultsshowthattheshapeoflongitudinalsectionofmoltenpoolistrailing,whilethatofcrosssectionisbowl.Withtheincreaseoflaserscanningspeed,themaximumtemperatureofthemoltenpooldecreases,andthewidthandlengthofthemoltenpooldecreasegradually.Thetemperaturedecreasesgraduallyfromthesurfacetothesubstrateal