基于椭圆热源模型的激光熔覆温度场与流场数值模拟

摘要：

矩形光斑是宽带激光熔覆的常用热源.根据矩形光斑扫描过的熔覆层呈现上厚下薄的“双椭圆”形状,提出了椭圆热源模型,在FLUENT软件平台上建立了基于椭圆热源的三维瞬态激光熔覆温度场和流场计算模型.模拟结果表明,由于椭圆热源中间高、边缘低的热流分布特点和热量的累积效应,温度场分布具有后拖现象,熔池后端较宽,中部较深.流体速度矢量在熔池中部主要分布在纵截面内,越靠近边缘,在横截面分量越多,且纵截面内较大的涡流位于熔池后方.模拟的熔池整体上呈中间粗、两端细的狭长形貌,与矩形光斑作用下的实际激光熔覆熔池形貌基本吻合.

关键词：激光熔覆、FLUENT、热源、温度场、流场

所属期刊栏目：37

分类号：TG174.44(金属学与热处理)

资助基金：863计划资助项目2012AA09A203;山东省自然科学基金资助项目ZR2014EMM006

在线出版日期：2017-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：218-222