研究目的
研究H13钢在不同模型（基板-粉末（SP）模型、全粉末（FP）模型和部分固态（PS）模型）选择性激光熔化（SLM）过程中的温度场和熔池形态，以了解预热温度和模型类型对工艺的影响。
研究成果
数值模拟能够预测选择性激光熔化过程中的温度场和熔池形貌。预热温度和模型类型对温度场及熔池形貌具有显著影响。未来研究应着眼于更大尺寸的模型，并提升计算效率与精度。
研究不足
该研究仅关注了小尺寸模型，对于更大模型的计算效率和准确性仍有待改进。
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H13钢在不同模型中选择性激光熔化温度传导行为的数值模拟
DOI：10.1016/j.ijleo.2019.163336
期刊：Optik
出版年份：2019
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
在考虑熔化潜热和温度相关的热物理性质的基础上，分别采用高斯体热源对基板-粉末（SP）模型、全粉末（FP）模型和部分固体（PS）模型进行单道及多道扫描策略下的温度场与熔池形貌分析。结果表明：单道扫描的最大温度（Tmax）和最大冷却速率（vcmax）随预热温度升高而增大，而最大加热速率（vhmax）呈相反趋势。预热温度对SP模型的熔池长度和深度、FP模型的熔池宽度影响最为显著。由于热量累积效应，各道次Tmax随模型内固体体积减少而升高，且在多道扫描策略中随扫描道次增加而上升。得益于SP模型突出的导热性，多道扫描的热累积对其熔池尺寸影响最小，但会显著加剧PS模型和FP模型的熔池长度增长。SP模型的验证实验与模拟结果高度吻合，证实数值模拟能有效预测选区激光熔化过程中的温度场与熔池形貌。
作者：
Qi Tang，Peng Chen，Jingqing Chen，Yong Chen，Hui Chen
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