激光快速成形属于材料热加工过程,它以高能激光束作为移动热源,局部热输入产生的局部热效应将导致一定残余应力和变形。这主要是是激光束与材料相互作用形成的熔池经历快速加热、熔化和快速冷却、凝固变化,必然产生不均匀热应力和相变应力,结果引起不均匀塑性变形而形成残余应力。
激光快速成形过程由于不均匀温度场引起残余应力,其对成形件的影响主要表现在力学性能、尺寸稳定性、实际应用、组织稳定性等方面。
对力学性能的影响,高能激光束产生的极端条件使成形件具有优越的组织和性能,但由于残余应力的存在使得这一优越性受到影响,主要是对材料静载强度、疲劳强度、断裂韧性等性能的影响。残余拉应力将降低材料的屈服强度、极限强度及疲劳强度等,当然,一定条件下残余拉应力有利于提高稳定性;残余压应力降低材料的稳定性,相反,残余压应力能减缓应力集中,有效抑制、延缓裂纹拓展而提高材料的疲劳寿命。
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