激光熔覆718合金工艺参数优化的数值模拟研究

摘要：以ANSYS软件为平台,针对45钢表面激光熔覆Inconel 718合金建立了瞬态三维有限元温度场模型,采用半椭球体热源模拟半导体激光器矩形光斑热源,利用实验和模拟相结合的方法确定了最佳热源参数,然后就离焦量、激光功率、扫描速度对熔池最高温度、熔池尺寸的影响进行了数值模拟研究,确定了最优工艺参数为离焦量15mm,扫描速度2.0mm/s,激光功率1 300W,并对最优工艺参数进行了实验验证。研究结果表明,建立合理的热源模型并采用正确的热源参数后,可以利用数值模拟的方法确定激光熔覆718合金的最优工艺参数,从而可大幅度减少实验工作量。