[发明专利]一种基于温度场的电子束熔覆工艺参数优化方法及系统

权利要求书

1.一种基于温度场的电子束熔覆工艺参数优化方法，其特征在于，包括：

获取熔覆条件和结构尺寸，所述熔覆条件包括环境温度、熔覆工艺、熔覆层材质和基体材质，所述结构尺寸包括熔覆层尺寸和基体尺寸；

根据所述熔覆条件和所述结构尺寸，建立有限元分析模型；

对所述限元分析模型进行网格划分，得到熔覆数学模型；

对所述熔覆数学模型进行移动加载，得到熔覆温度场的分布；

对所述熔覆温度场的分布进行分析，得到最优加工参数；

对所述最优加工参数采用单变量试验，得到最优参数；

所述对所述熔覆温度场的分布进行分析，得到最优加工参数，具体包括：

对所述熔覆温度场的分布进行分析，所述分析包括对电子束扫描电流、电子束的束斑半径，电子束扫描速度以及预热温度对电子束熔覆温度场的作用的分析结果，根据所述分析结果得到最优加工参数；

所述对所述限元分析模型进行网格划分，得到熔覆数学模型，具体包括：

对所述限元分析模型采用自由划分的形式对三维有限元模型进行网格划分，得到熔覆数学模型；热影响区划分为渐变网格；

所述对所述最优加工参数采用单变量试验，得到最优参数，具体包括：

对所述最优加工参数采用单变量试验，研究电子束扫描束流、电子束的束斑半径和扫描速度对熔覆层表面形貌的影响，得到影响结果；

根据所述影响结果，得到最优参数。

2.根据权利要求1所述的基于温度场的电子束熔覆工艺参数优化方法，其特征在于，所述对所述熔覆数学模型进行移动加载，得到熔覆温度场的分布，具体包括：

根据熔覆工艺与熔覆对象选择所述熔覆数学模型中的高斯热源模型；

对所述高斯热源模型进行移动加载，得到熔覆温度场的分布。

3.一种基于温度场的电子束熔覆工艺参数优化系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取熔覆条件和结构尺寸，所述熔覆条件包括环境温度、熔覆工艺、熔覆层材质和基体材质，所述结构尺寸包括熔覆层尺寸和基体尺寸；

建模模块，用于根据所述熔覆条件和所述结构尺寸，建立有限元分析模型；

网格化分模块，用于对所述限元分析模型进行网格划分，得到熔覆数学模型；

移动加载模块，用于对所述熔覆数学模型进行移动加载，得到熔覆温度场的分布；

分析模块，用于对所述熔覆温度场的分布进行分析，得到最优加工参数；

单变量试验模块，用于对所述最优加工参数采用单变量试验，得到最优参数；

所述分析模块，具体包括：

分析单元，用于对所述熔覆温度场的分布进行分析，所述分析包括对电子束扫描电流、电子束的束斑半径，电子束扫描速度以及预热温度对电子束熔覆温度场的作用的分析结果，根据所述分析结果得到最优加工参数；

所述网格化分模块，具体包括：

网格化分单元，用于对所述限元分析模型采用自由划分的形式对三维有限元模型进行网格划分，得到熔覆数学模型；热影响区划分为渐变网格；

所述单变量试验模块，具体包括：

单变量试验单元，用于对所述最优加工参数采用单变量试验，研究电子束扫描束流、电子束的束斑半径和扫描速度对熔覆层表面形貌的影响，得到影响结果；

最优参数确定单元，用于根据所述影响结果，确定最优参数。

4.根据权利要求3所述的基于温度场的电子束熔覆工艺参数优化系统，其特征在于，所述移动加载模块，具体包括：

选择单元，用于根据熔覆工艺与熔覆对象选择所述熔覆数学模型中的高斯热源模型；

移动加载单元，用于对所述高斯热源模型进行移动加载，得到熔覆温度场的分布。