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《热加工工艺》2020年6月第49卷第11期
基于SLM热力耦合场的工艺参数优化研究
王君，张凯洋，曾顺麒，楼光宇，何红秀，杨智勇
(湖北工业大学机械工程学院机器人技术研究中心，湖北武汉430068)
摘要：基于ANSYS软件建立了选择性激光熔覆过程中的三维应力应变分析模型，使用间接耦合的方式进行了
热力耦合分析，采用生死单元方法模拟了连续实体的生成过程，讨论了激光功率、光斑半径、扫描速度对成型件残余应
力的影响。基于最小残余应力准则，进一步优化选取工艺参数。结果表明：在一定的能量输入条件下，优先采用更大的扫
描速度，再选取合适的激光功率和光斑半径，可减小成型件的残余应力，提升成型件质量，为选择性激光熔覆过程中工
艺参数优化提供了一种思路。
关键词：选择性激光熔覆；热力耦合分析；最小残余应力；成型件质量；工艺参数优化
DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.
中图分类号：TG456.7文献标识码：A文章编号：1001-3814(2020)11-0153-05
StudyonOptimizationofProcessParameters
BasedonSLMThermalCouplingField
WANGJun,ZHANGKaiyang,ZENGShunqi,LOUGuangyu,HEHongxiu,YANGZhiyong
(CenterforRoboticsResearch,SchoolofMechanicalEngineering,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan430068,China)
AbstractBasedontheA：NSYSsoftware,athree-dimensionalstress-strainanalysismodelofselectivelasermeltingwas
established.Thethermalmechanicalcouplinganalysiswascarriedoutbymeansofindirectcoupling,andthegeneration
processofcontinuousentitieswassimulatedbythemethodoflifeanddeathunit.Theeffectoflaserpower,lightspotradius
andscanningspeedontheresidualstressoftheformedpartwasdiscussed.Basedonthecriterionofminimumresidualstress,
theprocessparameterswerefurtheroptimized.Theresultsshowthatundercertainenergyinputconditions,higherscanning
speedispreferred,andappropriatelaserpowerandspotradiusareselectedtoreducetheresidualstressoftheformedpartsand
improvethequalityoftheformedparts,whichprovidesanideafortheoptimizationofprocessparametersintheselective
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