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选区激光熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)作为增材制造领域中的一个重要的技术,在未来有着广泛的应用前景。Inconel 718合金由于其良好的综合性能,其SLM成形件被广泛应用于航空航天和国防等重要领域。由于选区激光熔化过程中的温度梯度直接影响了熔池的尺寸和稳定性,而熔池的尺寸和稳定性将很大程度上决定零件的表面完整度、微观组织和力学性能,因此研究SLM过程中的温度场和由此导致的熔池行为是很有必要的。本文在考虑了Inconel 718合金实体与粉末材料性能参数不同的前提下,通过ANSYS重启动分析技术与循环语句相结合,采用ANSYS的APDL语言建立了全参数化的Inconel718合金选区激光熔化过程温度场有限元分析模型,并进行了SLM成形实验对热源模型进行了校核,并对熔池大小进行了验证,模拟结果与实验结果符合得较好。有限元分析结果表明,Inconel 718合金选区激光熔化过程中,已加工区域向未加工区域的热量传递对未加工区域有预热作用,这种预热作用对整个加工过程有着重要的影响。在加工一层粉末的过程中,由于预热作用的存在,总体上随着激光扫描沿不同道次扫描的进行,全局最高温度有所升高。而在相邻两道扫描路径转角处,由于激光扫描间距较大,新一道路径起点处没有明显预热,因此温度出现下降。对熔池的分析表明,已加工区域对未加工区域的预热作用使得熔池尺寸随着一层内加工的进行逐渐增大,在同一道次内,由于上一道次热传递预热、激光光束移动和熔池后端散热三种效果的强弱关系不断发生变化,熔池长度先增大后减小最终趋于稳定,熔池在宽度方向上由后端宽于前端变化为后端宽度明显小于前端。激光光束中心经过的位置,温度和温度梯度急剧升高,熔池中心温度梯度可达107(℃/m)数量级。不同工艺参数如激光扫描间距、激光扫描速率和激光功率对熔池最高温度、最高温度梯度和瞬时温度最高点处的熔池深度和宽度都有着明显的影响。