铝合金CMT电弧增材制造残余应力分析

文中基于热弹塑性力学理论，建立铝合金冷金属过渡(CMT)电弧增材制造筒状形件残余应力三维有限元分析模型。通过Ansys有限元软件对铝合金形件残余应力进行模拟计算，研究其分布特征，并将残余应力的计算结果与试验结果相对比，验证模型准确性。研究结果表明，铝合金CMT电弧增材制造筒状形件整体径向和轴向残余应力较小；而环向残余应力集中在形件下部区域，表现为拉应力，应力峰值约为300 MPa;随着高度的增加，环向拉应力减小为压应力，峰值约为-104 MPa; Von-Mises等效残余应力在形件厚度方向上分布均匀；在高度方向上呈先增大后减小特性；形件底部区域应力较大，峰值约为276 MPa,与材料屈服强度相近。