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激光定向能沉积和喷丸成形Fe-Cr-Ni-B-Si合金混合增材制造的数值模拟设计( Numerical Modeling Design for the Hybrid Additive Manufacturing of Laser Directed Energy Deposition and Shot Peening Forming Fe–Cr–Ni–B–Si Alloy )
X Zhang D Li W Zhu
混合增材制造对弥补金属成形工艺的不足具有重要意义;它已成为近年来增材制造的主要趋势之一。激光定向能沉积(laser Directory energy deposition,laser DED)与喷丸强化混合工艺是结合表面强化和增材制造原理的一种新工艺,其难点在于减少两种工艺之间的相互作用。本文建立了离散相流固耦合模型,并对混合过程中喷丸点的位置进行了优化。研究了温度场和粉末运动轨迹的分布,并用优化后的参数进行了实验,验证了模拟结果。结果表明,温度场和粉末运动轨迹发生了局部变化,最佳注射点位于材料的应力松弛区。提高了试样的致密度和表面残余应力,致密度提高了8.83%。表面应力由拉应力转变为压应力,喷丸引入的压应力是激光定向能沉积产生的拉应力的2.26倍。
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