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金属直薄壁件激光直接沉积过程的有限元模拟——Ⅱ.沉积过程中热应力场的模拟
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG142[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]北京有色金属研究总院,北京100088, [2]燕山大学机械工程学院,秦皇岛066004
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划项目G2000067205和国家自然科学基金项目50331010资助
中文摘要:

建立了按激光光斑直径逐点沉积热力耦合的热应力有限元分析模型.316L不锈钢直薄壁件沉积过程的热应力模拟结果显示,拉应力区出现在基板与沉积部分界面处(界面拉应力区)和沉积部分顶部(顶部拉应力区);拉应力区的位置随激光束的运动不断变化.实验证明,沉积过程中的开裂分别发生在沉积部分顶部(顶部开裂)和基板与沉积部分界面处的边缘部位(边缘开裂).顶部开裂出现在顶部拉应力区,边缘开裂出现在界面拉应力区中拉应力最大的边缘部位.有限元模拟结果很好地解释了实验中的开裂现象.

英文摘要:

The finite element model of the thermal stress was propesed by using thermal force coupling method according to laser spot diameter and pointwise deposition. The simulating results of depositing vertical thin wall sample of 316L stainless steel exhibited that the tensile stress appeared at interface between the substrate and depositing layer (named as interface tensile stress zone) and the top of depositing layer (named as top tensile stress zone), and those tensile stress zones varied continuously with the movement of laser beam. The experiment observation demonstrated that the cracking during depositing process occured at the tensile stress zone of the top of deposited layer (named as top cracking) and the maximum tensile stress zone of the edge positions of the interface (named as edge cracking). The simulating results also give an appropriate explanation for the cracking phenomenon during depositing of the vertical thin wall sample.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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