电弧熔丝增材制造温度场与应力场模拟

刘海华1, 张文浩1
1天津工业大学、天津、中国
发布日期 2020

由于在电弧增材制造过程中复杂热循环和残余应力分布,会使沉积层产生较大的变形甚至开裂。本文建立了基于COMSOL软件的单道多层三维热力耦合模型,研究了不锈钢单道多层薄壁件沉积过程中的热循环特性、变形及应力场分布。结果表明:不锈钢单道多层沉积过程中,前五层沉积焊缝对基板的变形影响较大,后续的沉积层对基板影响较小;沉积成形过程经历了快速加热、快速冷却的过程,随着层数的增加,热累积效应明显,相邻两层甚至多层出现重熔;在焊缝和基板的接头部分应力最大,易产生裂纹等缺陷。