ANSYS数值模拟激光熔覆Ni/SiC工艺参数优化

针对修复模具表面失效的问题,采用数值模拟技术对激光熔覆Ni/SiC过程进行参数优化.建立了以不同激光电流、扫描速度及离焦量作为优化工艺参数的有限元分析模型,进行激光熔覆仿真分析,通过改变工艺参数的大小对温度场和应力场进行研究.结果表明:温度和残余应力都随激光电流的增大而升高,且它们都随着扫描速度和离焦量的增大而减小.其中,激光电流、离焦量对温度场的影响比扫描速度明显;离焦量对应力场的影响比激光电流和扫描速度明显.经应力场实验验证,最终实验结果与应力场模拟结果的横向残余应力最高处相差76 MPa,纵向残余应力最高处相差86 MPa.实验结果与应力场模拟结果仅存在细微误差,且误差在合理范围内,证明了模拟结果的正确性.对激光熔覆工艺参数进行优化,优化后的工艺参数为:激光电流120 A,扫描速度为60 mm/min,离焦量为50 mm.