钛合金薄壁零件激光沉积成形基体变形与应力调控研究的任务书.docx

钛合金薄壁零件激光沉积成形基体变形与应力调控研究的任务书
任务书
一、任务背景
钛合金由于其优异的力学性能和生物相容性，在航空航天、医疗器械、高端装备等领域得到了广泛应用。然而，钛合金的加工性能较差，难以进行高精度的加工。激光沉积成形技术（LMD）是一种快速制造高质量、复杂形状、高性能零件的新兴技术。国内外学者对在钛合金上进行LMD技术的研究越来越深入，但是由于钛合金自身的特殊性质，其在LMD过程中会出现一系列的问题，例如基体变形和残余应力等。如何解决这些问题，提高LMD技术在钛合金上的应用，是当前的主要研究方向之一。
二、任务目标
本研究的目标是研究钛合金薄壁零件在激光沉积成形过程中的基体变形和残余应力等问题，并探讨相应的应力调控方法，提高钛合金薄壁零件的成形质量和加工效率。具体目标如下：
1.分析钛合金薄壁零件在激光沉积成形过程中的基体变形和残余应力等问题，研究其形成机理。
2.研究不同参数对钛合金薄壁零件基体变形和残余应力的影响，并筛选出优质的成形参数。
3.针对钛合金薄壁零件基体变形和残余应力等问题，探索相应的应力调控方法，如引入外部力和增加支撑等，提高钛合金薄壁零件的成形质量。
4.评估所提出的应力调控方法对钛合金薄壁零件成形质量的影响，验证研究成果的可行性和有效性。
三、研究内容
1.分析钛合金薄壁零件在激光沉积成形过程中的基体变形和残余应力等问题，研究其形成机理。通过对激光沉积成形过程的数值模拟和实验研究，分析不同参数对钛合金薄壁零件的基体变形和残余应力的影响，深入了解其形成机理。
2.研究不同参数对钛合金薄壁零件基体变形和残余应力的影响，并筛选出优质的成形参数。通过实验研究得到不同参数下的钛合金薄壁零件的基体变形和残余应力情况，并筛选出优质的成形参数，为后续的应力调控方法提供优化参数。
3.针对钛合金薄壁零件基体变形和残余应力等问题，探索相应的应力调控方法，如引入外部力和增加支撑等，提高钛合金薄壁零件的成形质量。基于对变形和残余应力的分析，设计出外部力和支撑等应力调控方法，探索提高钛合金薄壁零件成形质量的途径。
4.评估所提出的应力调控方法对钛合金薄壁零件成形质量的影响，验证研究成果的可行性和有效性。使用所提出的应力调控方法制备钛合金薄壁零件，并评估其成形质量及表面质量等指标，验证研究成果的可行性和有效性。
四、研究方案
1.制备试样。选取合适的薄壁钛合金试样，使用激光沉积成形技术进行制备。
2.数值模拟。使用有限元软件对激光沉积成形过程进行数值模拟，并分析成形参数对钛合金薄壁零件的基体变形和残余应力的影响。
3.实验研究。在不同的成形条件下制备钛合金薄壁零件，使用数字化量测仪等工具对其精度和残余应力等进行测试，筛选出优质的成形参数。
4.设计应力调控方法。基于变形和残余应力的分析，设计出外部力和支撑等应力调控方法，提高钛合金薄壁零件的成形质量。
5.应用应力调控方法。使用所提出的应力调控方法制备钛合金薄壁零件，并评估其成形质量及表面质量等指标。
6.分析研究结果。根据实验和数值模拟结果，分析外力和支撑等应力调控方法对钛合金薄壁零件的影响。
七、预期成果
1.取得关于钛合金薄壁零件激光沉积成形基体变形和残余应力等问题的深入理解。
2.筛选出优质的成形参数，对钛合金薄壁零件的加工效率和成形质量有所提高。
3.设计出相应的应力调控方法，提高钛合金薄壁零件的成形质量和表面质量。
4.对所提出的应力调控方法进行实际应用，取得可行性研究成果。
5.发表相关的学术论文，并在相关领域展开学术交流，为行业发展提供技术支持。