激光熔覆中金属粉末粒子与激光相互作用模型

摘要：

为了对同轴激光熔覆过程中运动的金属粉末粒子的速度和温度进行理论分析,并研究各工艺参量的影响,建立了运动中金属粉末粒子的运动模型和热模型.模拟结果表明,粉嘴几何尺寸、粒子直径以及气/粉两相流初始速度是影响粒子运动行为的重要因素;粉嘴几何尺寸、激光焦点位置、激光发散角、激光功率、粒子直径以及气/粉两相流初始速度是影响粒子热行为的重要因素.在相同的工艺参量下(粉嘴出口内径r=2 mm,粉嘴倾角α=60°,初始气流速度v0=0.8 m/s),基于数字粒子图像测速(DPIV)技术,对316L不锈钢粉末粒子运动模型进行了实验验证.结果表明,运动理论模型是可靠的.该模型是掌握同轴激光熔覆过程中金属粉末粒子运动行为的有效工具;同时,热模型也是分析粉末粒子温度随不同参量变化的重要工具.

关键词：激光技术、粉末粒子、速度、温度、数字粒子图像测速技术、数值模拟

所属期刊栏目：29

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金60478004

在线出版日期：2008-11-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1745-1750