45#钢光纤激光毛化数值模拟及实验研究

摘要：

为了在模具上加工出特定的毛化形貌和尺寸,采用计算流体力学软件Fluent探究形貌成型机理,建立了激光毛化过程3维瞬态模型.考虑热传导、热对流、材料热物性参量等影响因素,采用焓法处理固液相变移动边界,通过用户自定义函数加载激光热源,计算得出熔池温度场与流场.基于数值模拟,采用单因素轮换法进行了毛化工艺试验,研究了激光功率密度、脉宽两因素对毛化形貌、几何参量的影响.结果表明,激光功率密度在2.04×104 W/mm2~3.57×104 W/mm2,脉宽在100μs~1000μs之间;以氮气作为辅助气体,可获得球冠状、凹顶球冠状、M状3种形貌.该结果对模具毛化种类具有指导意义.

关键词：激光技术、激光毛化、计算流体力学、温度场、流场

所属期刊栏目：41

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51375211,51305168;江苏省工业支撑基金资助项目BE2014115

在线出版日期：2017-12-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：909-915