基于温度场模拟的镁合金SLM元素烧损行为

摘要：

镁合金在选区激光熔融(SLM)成型过程中,由于Mg元素蒸汽压较高,熔沸点较低,在高能量激光束作用下极易出现烧损并产生大量烟尘.为有效抑制镁合金SLM成型过程中的元素烧损,提出了烧损速率与工艺参数关系建模方法,首先通过SLM温度场仿真建立工艺参数与温度之间的关系模型,然后结合气体动力学与热力学理论建立元素烧损速率与温度之间的解析关系模型,最终建立工艺参数与元素烧损速率之间的关系模型.研究发现在激光功率为70～90 W、扫描速度为300～500 mm/s时烧损速率较小.对该窗口进行SLM成型实验验证,发现在此窗口下烟尘量明显减少,成型件性能提高,且在激光功率为85 W、扫描速度为400 mm/s时试件的平均抗拉强度为324.1 MPa,延伸率为10.12％.

关键词：镁合金、温度、工艺参数、元素烧损速率、饱和蒸汽压

所属期刊栏目：43

分类号：V261.8(航空制造工艺)

资助基金：国防基础科研计划;中央引导地方科技发展资金;河北省高校百名优秀创新人才支持计划

在线出版日期：2022-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：418-430