选区激光熔融过程中多热源扫描的热力耦合有限元分析

选区激光熔融(SLM)多热源扫描在提升工件成形效率方面具有潜力。针对316L不锈钢的SLM多热源扫描过程，本文建立了三维热力耦合有限元模型，分析了热源数量对单层SLM成形过程中温度场和应力场的影响。结果表明，随着热源数量的增加，SLM扫描过程中熔池的最高温度、尺寸均有所上升，同时有助于减少扫描的搭接次数。在应力方面，多热源扫描能缩小应力集中区域，且应力主要集中在搭接处，这虽然会导致最大应力的小幅上升，但模拟结果显示，预热方法能有效缓解多热源扫描引起的残余应力增加。