金属热处理

作者：朱禹, 陈菊芳, 陈蒙恩, 李小平, 彭天豪

单位：江苏理工学院 机械工程学院 江苏省先进材料设计与增材制造重点实验室, 江苏 常州 213001

关键词：电弧增材制造,热力场,数值模拟,等效应力,畸变

基金：国家自然科学基金(52205157);江苏省研究生科研与实践创新计划(SJCX22_1469)

采用SYSWELD软件建立了单道多层H13钢电弧增材制造的有限元模型,通过试验对该模型进行验证,模拟分析了不同层间冷却时间(60、90、150、300 s)下单道多层成形过程中的温度场、应力场及畸变量。结果表明,模拟得到的热循环曲线和应力分布曲线与实测结果相吻合,验证了有限元模型的可靠性;随着层间冷却时间的延长,成形件的散热条件变强,熔覆层中热量累积减弱,焊道重熔的次数减少,最大等效应力由434 MPa降低到403 MPa,畸变量由4.69 mm降低到3.15 mm。在层间冷却时间为300 s时,电弧增材成形件的熔覆区的平均硬度为512 HV0.2,为退火态基板平均硬度(215 HV0.2)的2.38倍,耐磨性比退火态基板提高了近6倍。

来源：2024年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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