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HotWorkingTechnology2018，Vo1．47，No．22

激光增材制造钛合金温度场数值模拟

胡艳娇，张钰，李敏。，谢金蕾。，庞铭‘

f1．中国民航大学机场学院，天津300300；2．重庆航空有限责任公司，重庆400000)

摘要：利用ANSYS软件生死单元法，建立了激光增材制造钛合金温度场数值模型，模型中考虑了材料的相变潜

热、材料的热物性参数随温度的变化以及激光增材过程中的热传导及与外界的换热；分析了激光扫描速度、激光功率对

激光增材制造钛合金温度场的影响。结果表明：随激光功率的提高，激光扫描到相同位置的最大温度增加；随激光扫描

速度的增加．激光扫描到相同位置的最大温度降低：在激光增材制造过程，由于激光束在空间的位置随时问的变化而改

变，在激光扫描到增材区域，该区域温度快速增加；在激光离开增材区域时，由于热传导、与外界换热等综合作用，该区

域的温度快速降低。

关键词：激光增材；ANSYS；温度场；钛合金

DOI：10．14158／j．cnki．1001-3814．2018．22．017

中图分类号：TG146．23：TG456．7文献标识码：A文章编号：1001．3814(2018)22—0066—04

NumericalSimulationonTemperatureFieldofLaserAdditive

ManufacturingTitaniumAlloy

HUYanjiao，ZHANGYu，LIMin，XIEJinlei，PANGMing’

(1．AirportCollege，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China；2．ChongqingAirlines，Chongqing400000，

China)

Abstract：Thenumericalmodeloftemperaturefieldoftitaniumalloybylaseradditivemanufacutringwasesatblished

basedonANSYSsoflovarekillingandactivatedelementsmethod．Thechangeoflatentheatandthermophysicalparameters

ofthemeatlwithtemperature，andthehtermalconductionandheatexchangewiththecircumsatnceduringtheadditive

manufacturingwereaccounted．Theeffectsoflaserscanningspeedandlaserpoweronthetemperautrefieldoflaseradditive

manufaturingtitaniumalloywereanalyzed．Theresultsshowthatwithhtelaserpowerincreasing，themaximumtemperature

oflaserbeamscanningtohtesamepositionincreases，anddecreaseswihtthelaserscanningspeedincreasnig．Thepositionof

laserbeamchangeswihttimeduringlaseradditivemanufacutring．Thetemperautreinhteadditivemanufacturingarea

increasesdramaticallywhenlaserscansthearea．Whenhtelaserleaveshtearea，duetothecombinationofthermalconduction

andheatexchangewiththecircumsatnceandSOon，thetemperautreoftheareadecrease