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作者：肖智雄;周红秀;顾秦铭;刘秉鑫;侯学章;
单位：大连理工大学能源与动力学院辽宁省内燃机重点实验室;大连理工大学机械工程学院高性能精密制造全国重点实验室;哈尔滨工程大学烟台研究院;
摘要：选区激光熔化(selective laser melting, SLM)增材制造铜锡合金具有优异综合力学性能，并广泛应用于高端制造行业。利用介观数值模拟对新材料CuSn10的SLM成形工艺进行开发优化，基于离散元法(discrete element method, DEM)构建CuSn10粉末随机分布的介观尺度模型，考虑粉末随温度变化的热物性参数；通过对CFD软件子程序二次开发，建立射线追踪热源模型，实现对熔池热传导、对流、辐射、蒸发等复杂物理过程的研究。结果表明，表面张力梯度引起的Marangoni对流以及蒸发形成的反冲压力对熔池形貌有很大影响。单道介观数值模拟结果与实验观测熔池、熔道形貌相吻合，线能量密度(line energy density,D_(LE))对SLM成形表面形貌至关重要，D_(LE)在307.7～400.0 J/m时，具有稳定的平直熔道，并在D_(LE)=345.5 J/m时，熔池传热传质稳定、熔道形貌良好，成功制备了高致密度样品。
关键词：选区激光熔化;;CuSn10;;介观数值模拟;;线能量密度
基金资助：国家重点研发计划(2018YFA0703400);; 国家自然科学基金(52205447)
