研究目的
通过模拟和实验试验分析工艺参数对大型轴对称零件变形的影响。
研究成果
该研究利用有限元模拟成功预测了轴对称零件的变形。研究发现,增大圆柱体半径会增加侧壁的残余径向位移和曲率。最大拉应力出现在基材附近,表明延展性较差的材料存在潜在断裂风险。优化的沉积路径显著降低了构建零件与目标形状之间的偏差。
研究不足
该研究聚焦于轴对称零件,可能不直接适用于具有复杂几何形状的零件。模拟与实验验证仅限于特定材料(IN625和Ti-6Al-4V)。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用有限元模拟分析激光金属沉积(LMD)过程中应力与应变的逐层演化效应。
2:样本选择与数据来源:
实验通过激光金属沉积机器人系统进行,在基板上沉积IN625和Ti-6Al-4V圆柱体。
3:实验设备与材料清单:
该机器人系统包含5千瓦光纤激光器、同轴狭缝喷嘴、六轴机械臂、双轴定位器及密封舱室。
4:实验流程与操作步骤:
工艺参数包括功率、沉积速率、光束半径及层数,残余变形通过三维激光扫描仪测量。
5:数据分析方法:
使用Geomagic软件处理扫描部件数据。
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获取完整内容-
fiber laser
5 kW
Used for melting material during the laser metal deposition process.
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coaxial slit nozzle
Used for delivering the material to be deposited.
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six-axis robot manipulator
Used for precise movement and positioning during the deposition process.
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two-axis positioner
Used for positioning the substrate during the deposition process.
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sealed chamber
6 m3 volume
Provides a controlled environment for the deposition process.
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3D laser scanner
Shining 3D EinScan-Pro
Shining 3D
Used for measuring residual distortion of the build parts.
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Geomagic software
Geomagic
Used for data processing of the scanned parts.
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