使用线弧增材制造的B91钢残余应力的数值模拟与分析

开发了基于气体金属电弧焊（GMAW）的线弧增材制造（WAAM）过程的数值模型，使用Abaqus软件，模型通过与现有文献中的实验数据对比进行了验证。该模型用于研究热输入和冷却时间对残余应力分布的影响，特别关注纵向残余应力。随着热输入的增加，观察到影响最小，而冷却时间显著影响应力分布。也研究了解除夹持的影响。结果表明，对于4000 W和4500 W的热输入，解除夹持后纵向残余应力大约降低了10%。相比之下，对于5000 W的热输入，解除夹持后纵向残余应力增加了12%。发现残余应力主要在基材与沉积壁之间的界面处累积。本研究为WAAM过程的热力学和机械行为提供了关键见解，有助于更深入地理解B91钢增材制造中的应力管理与控制。