TC4钛合金空心叶片激光快速成形过程温度场数值模拟

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• 出版年：2007
• 作者：贾文鹏；林鑫；谭华；杨海欧；钟诚文；黄卫东
• 单位1：西北工业大学凝固技术国家重点实验室
• 单位2：西北工业大学
• 出生年：1969
• 学历：博士生
• 语种：中文
• 作者关键词：TC4合金：激光快速成形：空心叶片：温度场
• 起始页：1193
• 总页数：7
• 经费资助：国家自然科学基金项目（50331010，50201010和50405038）资助
• 刊名：稀有金属材料与工程
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 主管单位：中国科学技术协会
• 主办单位：中国有色金属学会；中国材料研究学会；西北有色金属研究院
• 主编：殷为宏
• 地址：北京市东黄城根北街16号
• 邮编：100717
• 电子信箱：rmme@c-nin.com
• 网址：http://www.c-nin.com
• 卷：36
• 期：7
• 期刊索取号：P822.06 141-1
• 数据库收录：国家重点学术期刊；首届国家期刊奖；中国优秀科技期刊一等奖；中国有色金属工业优秀科技期刊一等奖；中国期刊方阵双奖期刊；陕西省优秀科技期刊特等奖；中国科技论文统计源期刊；中国科学引文数据库文献源；中文核心期刊；中国材料科学核心期刊；中国物理学核心期刊；中国学术期刊光盘版入网刊物；美国ISI数据库用刊(SCI Expanded®,Research Alert®, Materials Science Citation Index®)；美国工程索引(EI)文献源期刊；美国化学文摘(CA)文献源期刊；英国科学文摘(I
• 核心期刊：中文核心期刊；中国材料科学核心期刊；中国物理学核心期刊

摘要

建立了空心叶片激光快速成形过程温度场瞬态有限元数值模型，模拟了TC4钛合金空心叶片激光快速成形过程的温度场演变过程。结果表明：空心叶片激光快速成形温度场随熔池的移动及凝固和空心叶片逐层连续叠加沉积而动态演化。开始阶段，熔池较小，冷却速率较大（-1735℃/s左右），温度梯度较高（8.34×10⁵℃/m左右），随着熔覆高度的增加，熔化区扩大，熔池冷却速率减小，温度梯度降低，3/4叶片高度处熔池重熔深度大于上两层熔覆层高度，熔池冷却速率为-438℃/s，熔池温度梯度为3.67×10⁵℃/m，成形结束时，激光快速成形空心叶片温度沿Z轴方向呈梯度分布，基座内温度沿Z轴方向上升较慢，温度梯度为5×10³℃/m，而从叶片根部到其顶部温度上升较快，温度梯度为2.6×10⁴℃/m，到达叶片顶部温度为1542℃左右，表明虽然随熔覆高度的增加成形叶片表面换热作用加强，但整体散热方向没变，仍是从上至下，从熔池到基座。