沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室, 辽宁 沈阳110136
在利用同轴送粉式激光沉积制造方法成形大型零件时, 扫描方式分为连续扫描和分区扫描, 而连续扫描会导致成形面上的温度梯度分布不均匀, 产生的热应力将引起成形体的挠曲变形, 甚至开裂,最终难以保证制件成形区的平整度。采用分区扫描方式是在矩形分区算法的基础之上进行改进, 提出了区间合并和区域排序的新算法, 对复杂切片轮廓进行矩形裁剪分区, 有效合并, 合理排序, 从而实现了一种有效减小热变形的分区扫描路径规划新方法。通过试验对比结果表明, 采用该算法的分区扫描路径填充的试验样件较采用连续扫描路径填充的试验样件挠曲变形量明显减小, 该方法有效提高了工件的成形质量。
分区扫描路径 区间合并 区域排序 激光沉积制造 separate area scanning path merge areas sort areas laser deposition manufacturing
沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室, 辽宁 沈阳 110136
为降低激光沉积制造BT20钛合金薄壁零件中的应力与变形, 研究了激光沉积方式对薄壁零件温度场及基体变形的影响。通过建立薄壁零件三维温度场的有限元模型, 对比分析了连续扫描和分区扫描两种扫描方式下温度场、节点热循环、温度梯度的分布规律。模拟和实验结果表明, 采用连续扫描沉积方式下, 薄壁零件热量累积较大, 温度梯度分布不均匀, 引起基体两端产生较大的挠曲变形; 采用分区扫描沉积方式下, 薄壁零件热量累积显著降低, 温度梯度分布相对均匀, 基体挠曲变形较小。
分区扫描 薄壁件 温度场 变形 激光沉积制造 separate area scanning thin-wall temperature field distortion laser deposition manufacturing
