基板预变形下304L不锈钢激光立体成形过程热弹塑性有限元分析

针对基板预变形下304L不锈钢的激光立体成形(LSF),建立了3D参数化模型,对激光成形过程中瞬时应力场以及残余应力场和基板最终形状进行了瞬态热弹塑性有限元分析。通过模拟发现,基板预变形可以有效缓解激光立体成形过程中基板的变形,提高成形后基板的平整度,从而有效避免基板翘曲导致的成形件精度降低甚至成形失败等问题。对于多道单层的激光熔覆沉积,基板上表面的残余拉应力σX分布在激光熔覆的最后2-3道处,而残余压应力σX分布在先熔覆的2-3道处,中间为过渡区。经预变形,激光熔覆沉积后处于基板上表面初始应力区的残余应力σX比无预变形要大,而远离初始应力区的残余应力σX比无预变形要小。