激光快速成形过程中熔池形态的演化

摘要：

采用高速摄影技术对激光快速成形过程中液态熔池的形成及其演化过程进行了实时观察.结果发现,以一定速度向前运动的激光束辐照基材时,基材表面开始熔化并形成液态熔池,经过一个较短的时间间隔(约1.0 s)后熔池深度增大至一定值,熔池长度则围绕一恒定值波动.以恒定送粉率向熔池中连续送进金属粉末时,熔池的长度和宽度逐渐减小,熔池寿命缩短.同时熔池后沿不断抬高即熔覆层厚度不断增加,最大熔深处熔池自由表面法向和激光束轴线之间的夹角由几度逐渐增大到20°～30°左右.熔池自由表面发生周期性的变化,实验观察到熔池后沿有周期性的"岛状凸起"出现和消失现象.数值计算结果证实这主要是熔池中熔体在表面张力梯度下引起的强制对流作用的结果.

关键词：激光技术、熔池形态、高速摄影、自由表面、激光快速成形、熔体流动

所属期刊栏目：34

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50405038;西北工业大学校科研和教改项目W016212

在线出版日期：2008-08-04（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：442-446