Estudio numérico del campo de temperatura y propiedades del charco de fusión durante el proceso de fusión selectiva por haz de electrones con escaneo de línea única y múltiple
Autores: An, Zhibin; Wang, Bo; Yu, Minghao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio numérico del campo de temperatura y propiedades del charco de fusión durante el proceso de fusión selectiva por haz de electrones con escaneo de línea única y múltiple
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
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La fusión selectiva por haz de electrones es una tecnología de fabricación aditiva de fusión de lecho de polvo metálico. Con el fin de estudiar el campo de temperatura y los cambios en el charco de fusión de alta Nb-TiAl con fusión selectiva por haz de electrones en una sola línea de escaneo y múltiples líneas de escaneo. En este documento, se establecen dos modelos térmico-fluidos tridimensionales para simular la evolución del charco de fusión y del campo de temperatura a diferentes velocidades de escaneo de haz de electrones en una sola línea de escaneo y la evolución del campo de temperatura en múltiples líneas de escaneo. Los resultados de la simulación de una sola línea de escaneo muestran que la longitud del baño aumenta con el aumento de la velocidad de escaneo del haz de electrones, mientras que el ancho y la profundidad del baño disminuyen con el aumento de la velocidad. La velocidad de escaneo tiene un impacto significativo en la longitud y profundidad del microbaño, pero el impacto en el ancho es relativamente pequeño. Los resultados de la simulación de múltiples líneas de escaneo muestran que la temperatura de precalentamiento tiene una mayor influencia en el campo de temperatura de fusión, mientras que el tamaño de la corriente de escaneo tiene una influencia menor en el campo de temperatura. La conclusión extraída de los resultados obtenidos a través de la simulación es que la temperatura durante el proceso de precalentamiento debe ser controlada estrictamente, y la velocidad del proceso de fusión debe ser establecida adecuadamente para obtener muestras de alta calidad.
Descripción
La fusión selectiva por haz de electrones es una tecnología de fabricación aditiva de fusión de lecho de polvo metálico. Con el fin de estudiar el campo de temperatura y los cambios en el charco de fusión de alta Nb-TiAl con fusión selectiva por haz de electrones en una sola línea de escaneo y múltiples líneas de escaneo. En este documento, se establecen dos modelos térmico-fluidos tridimensionales para simular la evolución del charco de fusión y del campo de temperatura a diferentes velocidades de escaneo de haz de electrones en una sola línea de escaneo y la evolución del campo de temperatura en múltiples líneas de escaneo. Los resultados de la simulación de una sola línea de escaneo muestran que la longitud del baño aumenta con el aumento de la velocidad de escaneo del haz de electrones, mientras que el ancho y la profundidad del baño disminuyen con el aumento de la velocidad. La velocidad de escaneo tiene un impacto significativo en la longitud y profundidad del microbaño, pero el impacto en el ancho es relativamente pequeño. Los resultados de la simulación de múltiples líneas de escaneo muestran que la temperatura de precalentamiento tiene una mayor influencia en el campo de temperatura de fusión, mientras que el tamaño de la corriente de escaneo tiene una influencia menor en el campo de temperatura. La conclusión extraída de los resultados obtenidos a través de la simulación es que la temperatura durante el proceso de precalentamiento debe ser controlada estrictamente, y la velocidad del proceso de fusión debe ser establecida adecuadamente para obtener muestras de alta calidad.