电子束熔丝增材TC4钛合金的热--力耦合模拟及组织分析

目录

第1章绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1 课题研究背景

1.1.2 本文的研究目的和意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.2.1 增材制造技术的研究现状

1.2.2 EBF3快速成形的原理和特点

1.2.3 EBF3沉积TC4钛合金的国内外研究现状

1.2.4 TC4 钛合金的组织特点

1.2.5 电子束熔丝沉积钛合金的国内外研究现状

1.3 ANSYS有限元模拟分析

1.4 本文的主要研究内容

第2章有限元模型建立和工艺实验的材料方法

2.1 引言

2.2 基本理论分析及模型选取

2.2.1 EBF3成形TC4温度场的有限元理论

2.2.2 热源模型与热传导

2.2.3 相变潜热的处理

2.2.4 力学模型

2.2.5 求解方法

2.3 模拟过程控制

2.3.1 相关简化及假设

2.3.2 非线性求解选项

2.4 实验材料与实验方法

2.4.1 实验材料及设备

2.4.2 组织形貌分析及硬度测试方法

第3章 EBF3沉积TC4钛合金的数值模拟研究

3.1 引言

3.2 几何模型的建立及网格划分

3.2.1 几何模型介绍

3.2.2 网格划分

3.3 基板与丝材材料参数

3.4 EBF3沉积TC4钛合金温度场分析

3.4.1 沉积高度方向的温度场变化结果分析

3.4.2 电子束扫描方向的温度场变化结果分析

3.4.3 工艺参数对EBF3沉积TC4钛合金温度场影响

3.5 EBF3沉积TC4钛合金应力场分析

3.5.1 EBF3沉积TC4钛合金应力模拟结果分析

3.5.2 工艺参数对EBF3沉积TC4钛合金应力场影响

3.6 本章小结

第4章 EBF3沉积TC4钛合金组织与性能分析

4.1 引言

4.2 工艺参数对EBF3沉积TC4钛合金宏观成形规律的影响

4.2.1 扫描速度对EBF3沉积TC4钛合金宏观形貌的影响

4.2.2 送丝速度对EBF3沉积TC4钛合金宏观形貌的影响

4.2.3 宏观组织成形分析

4.3 工艺参数对EBF3沉积TC4钛合金显微组织的影响

4.3.1 扫描速度对EBF3沉积TC4钛合金显微组织的影响

4.4.2 送丝速度对EBF3沉积TC4钛合金显微组织的影响

4.4.3 微观组织演变机理

4.4 EBF3沉积TC4钛合金的缺陷分析

4.4.1 气孔类缺陷特征分析

4.4.2 未熔合孔洞类缺陷特征分析

4.5 本章小结

结 论

参考文献

声明

致谢