同軸送粉激光熔覆熔池數(shù)值模擬.pdf

1、激光熔覆技術(shù)在改善工件表面特性方面具有著廣泛的應(yīng)用前景，吸引了眾多的研究者對其進(jìn)行研究。但由于激光熔覆過程中激光能量過高、形成的熔池尺寸過小以及熔池內(nèi)存在液態(tài)金屬對流、微光組織相變、導(dǎo)熱等極為復(fù)雜的物理現(xiàn)象，所以用實驗方法來獲取熔池內(nèi)的情況是極其困難的。因此，越來越多的國內(nèi)外學(xué)者采用數(shù)值計算來模擬激光熔覆過程。本文采用計算流體動力學(xué)方法(CFD)，模擬分析熔池內(nèi)的流場和溫度場分布。
　　 本文通過FLUENT前處理軟件建立了激光

2、熔覆二維模型，通過用戶自定義函數(shù)編程添加熱源模型、氣體-粉末流模型、設(shè)定初始條件以完善模型，為計算分析結(jié)果做好前期準(zhǔn)備。利用該模型分別計算了不同送粉速率、掃描速度的7種工藝參數(shù)下的激光熔覆過程。
　　 通過計算、分析，發(fā)現(xiàn):在激光熔覆開始短時間內(nèi)，熔池處于一個動態(tài)生長的過程。一定時間后，熔池進(jìn)入準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)，此時熔池依然緩慢的變大;隨著送粉速率的增加，熔池寬度減小、稀釋率減小、最高溫度降低、最大對流速度減小。隨著掃描速度的增大，熔池寬