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作者：马国楠;鲁仁义;张会华;赵文天;郭维敏;程英晔;张乐;陈越;
单位：中国兵器科学研究院宁波分院;内蒙金属材料研究所;
摘要：为加深对激光增材制造铝合金及其复合材料成形过程的理解，本文采用热力耦合有限元模拟的方法，对不同激光工艺参数下，多道次激光熔覆过程中，铝合金及其复合材料内部温度场和应力场的分布状态进行了研究。结果表明，激光功率为260 W,扫描速率为600 mm/s,激光能量密度为120.37 J/mm时，熔池内峰值温度达到1 776.93℃,且随激光能量密度增加，峰值温度逐渐升高，熔池宽度和深度逐渐增大。受相邻激光熔池热传导影响，已凝固熔池边界区域温度升高至1 030℃,发生一次重熔，而熔池中心区域温度仅升高至300～450℃,未发生重熔。应力梯度范围随多道次加热而扩大，SiC/AlMgScZr复合材料热应力明显高于铝合金，高热裂倾向导致其成形困难。适当预热，缩小温度梯度，降低激光熔覆热应力，有助于减小复合材料激光成形开裂倾向。
关键词：AlMgScZr合金;;增材制造;;温度场;;应力场;;有限元模拟
基金资助：宁波市自然科学基金(2022J318);; 内蒙古自然科学基金青年项目(2022QN05023);; 浙江省博士后择优资助项目(ZJ2022053)
