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陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度、高硬度、抗氧化等诸多优点,近年来在航空航天、生物医疗、汽车、建筑领域内的应用日益广泛。然而,陶瓷材料固有的高强度、高硬度、高脆性等特性给传统加工工艺带来了挑战,尤其对于形状复杂的陶瓷件,通常需要借助于复杂的模具实现,生产周期长,制造成本高,某种程度上限制了陶瓷材料的应用和发展。激光选区熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)熔融成形、无需模具、适用材料种类多的技术优越性为复杂陶瓷构件的快速制造提供了新的思路。开展陶瓷材料SLM成形工艺的研究,不仅可以丰富成形陶瓷的工艺手段,而且能够显著缩短陶瓷零件的生产流程,提高成形件性能。本文主要开展氧化铝陶瓷材料激光选区熔化成形过程模拟与实验分析研究,基于仿真分析和工艺实验,研究关键工艺参数对陶瓷材料SLM成形效果的影响。主要研究工作包括如下四点:(1)研究了 SLM有限元分析理论以及仿真模型构建方法,基于温度场、应力场有限元分析理论,设定了热源函数和边界条件,实现了材料性能非线性处理以及相变潜热处理,建立了陶瓷材料有限元分析模型;(2)研究了氧化铝陶瓷材料SLM成形温度场仿真分析方法,通过研究熔池尺寸、温度梯度分布、液相时间、升温速率分析了激光扫描速度、激光功率、扫描策略和预热温度对温度场分布的影响;(3)研究了氧化铝陶瓷材料SLM成形应力场仿真分析方法,基于间接热应力耦合法实现了氧化铝应力场模型的构建,探索了成形过程中的应力场分布规律,分析了激光扫描策略和预热温度对应力场分布的影响;(4)开展了氧化铝陶瓷材料SLM成形工艺实验,研究了不同氧化铝粉末状态对应的铺粉质量差异,分析了扫描速度、激光功率、扫描策略对氧化铝陶瓷材料熔化程度的影响,探索了预热温度对成形效果的影响规律,验证了仿真结果的有效性。