高强铝合金SLM增材制造铺粉行为及热场分布研究

黄 耀昕1, 郭 浩志2, 郭 薇*2, 叶 婷2, 钟 宜成2, 刘 嘉俊2, 李 健2, 江 仁伟2, 谢 琰3
1、福建理工大学
2、龙岩学院
3、龙工（福建）挖掘机有限公司

摘要


针对高强铝合金选区激光熔化成形中铺粉均匀性不足、熔池热场变化剧烈以及显微组织受工艺参数影响明
显等问题，围绕粉末特性、颗粒床建模、激光功率对熔池形貌和热流行为的影响展开分析。研究采用实验观察与数
值模拟相结合的方法，以高强铝合金粉末为对象，利用EDEM、GAMBIT和Flow-3D等平台构建颗粒床与热流模型。
研究激光功率、扫描速度、铺粉厚度和粉末状态对SLM成形质量的作用。结果表明，粉末颗粒形貌和粒径分布影响
铺粉致密性，激光功率升高会改变熔池宽度、深度和流动方向，蒸汽反冲力与马兰戈尼对流共同影响熔池稳定性，
合理控制热输入有助于改善成形质量。

关键词


高强铝合金;选区激光熔化;铺粉行为;热场分布;数值模拟

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参考


[1]祝国梁.“金属增材制造”专栏序言[J].材料工程， 2024，52（02）：2.

[2]敖晓辉，刘检华，夏焕雄，等.选择性激光熔化工艺的介-微观建模与仿真方法综述[J].机械工程学报， 2022，58（05）：239-257.

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