Finite element analysis and experimental validation of thermal behavior for thin-walled parts in GMAW-based additive manufacturing with various substrate preheating temperatures

材料科学 气体保护金属极电弧焊 焊接 热的 基质(水族馆) 开裂 有限元法 熔池 温度梯度 复合材料 沉积(地质) 图层(电子) 冶金 电弧焊 结构工程 热力学 工程类 钨极气体保护焊 古生物学 地质学 物理 海洋学 生物 量子力学 沉积物
作者
Jun Xiong,Yangyang Lei,Rong Li
出处
期刊:Applied Thermal Engineering [Elsevier BV]
卷期号:126: 43-52 被引量:119
标识
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2017.07.168
摘要

Reducing thermal stress and preventing cracking of fabricated parts have been key issues in wire and arc additive manufacturing (WAAM). It is believed that complex thermal behavior in WAAM is a significant cause for thermal stress and cracking of components. Substrate preheating is an efficient approach to treat these issues. A 3D transient heat transfer model of a circular ten-layer single-pass part was built to investigate the thermal behavior in gas metal arc welding (GMAW) based additive manufacturing. Meanwhile, the validation experiment was carried out to check the effectiveness of the finite element model through thermal cycle tests. The simulated thermal cycle curves matched the experimental results well. The effect of substrate preheating on thermal behavior was studied by the verified model. The modeling results show that substrate preheating can make the thermal cycles much smoother and decrease the cooling rate of the molten pool. The maximum temperature gradient in the molten pool decreases with the increasing substrate preheating temperature. At the deposition ending moment, preheating can increase the temperatures of deposited layers, whereas it has little effect on the temperature gradient distribution of the layers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
压力是多的完成签到,获得积分10
刚刚
taotao发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
曾珍发布了新的文献求助10
3秒前
活力山蝶应助昀宇采纳,获得10
3秒前
4秒前
方俊驰发布了新的文献求助10
4秒前
zy完成签到,获得积分20
4秒前
独家双层汉堡完成签到,获得积分10
7秒前
linkezou完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
阳光香水发布了新的文献求助10
9秒前
小虎应助guard采纳,获得10
9秒前
10秒前
方俊驰完成签到,获得积分10
11秒前
taotao完成签到,获得积分10
11秒前
和花花完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
14秒前
王二哈发布了新的文献求助10
14秒前
酷波er应助yihe采纳,获得30
15秒前
guard发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
可爱的函函应助昀宇采纳,获得10
20秒前
张平一完成签到 ,获得积分10
21秒前
852应助Pooh采纳,获得10
21秒前
21秒前
愉快谷芹完成签到 ,获得积分10
22秒前
二三发布了新的文献求助10
23秒前
Owen应助勤劳糜采纳,获得10
29秒前
30秒前
31秒前
培培完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
孤独的涵柳完成签到 ,获得积分10
33秒前
35秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511622
关于积分的说明 11158995
捐赠科研通 3246241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793321
邀请新用户注册赠送积分活动 874321
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804343