激光熔覆 Ni60AA 中熔覆层热应力和裂纹分布的数值和实验研究

为了深入研究激光熔覆应力场的演化过程，本文建立了三维热力学模型。模型结合传热和固体力学耦合时材料热弹性能效应，计算了熔覆层的温度场和热应力分布。研究扫描速度对激光熔覆 Ni60AA 过程中熔覆层温度分布和应力演变的影响。在仿真计算中，分析并比较了不同扫描速度下应力的演化和分布，讨论了快速加热与冷却过程中温度场和应力场的联系。在实验中，采用 X 射线衍射法进行残余应力测量，并观察了熔覆层裂纹的分布。结果表明，横向残余应力（σX）明显低于纵向的残余应力（σY），熔覆层中更容易产生横向裂纹。不同扫描速度下，模型对应力分布的计算结果与实验结果呈现出相同的趋势。本研究可为模拟激光熔覆应力场和预测熔覆层裂纹分布提供新的方法。