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题名光粉作用下激光熔覆粉末射流行为研究
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作者
张大成
李昌
许彦
韩兴
张保贵
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机构
辽宁科技大学机械工程与自动化学院
中国能建东电一公司锅炉项目部
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出处
《热加工工艺》
北大核心
2022年第20期97-103,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(E050402/51105187)
公安部消防重点试验室公开课题项目(KF201704)
+1 种基金
辽宁科技大学创新团队建设项目(601009830-02)
辽宁省自然科学基金指导计划项目(2019ZD0277)。
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文摘
准确揭示激光熔覆中粉末射流行为可有效提升粉末利用率,对获取高质量熔覆层具有重要意义。三束同轴激光熔覆是常见的熔覆方式之一,在实际生产中发挥重要作用。激光熔覆过程粉末射流行为受多种参数影响,有效揭示各参数与粉末射流行为之间的定量关系十分必要。利用k-ε模型与离散相模型相结合,建立激光熔覆中载气与粉末耦合作用的气、固两相流模型,计算得出了粉末载气流场与粉末浓度的分布规律,揭示了粉末射流汇集特性及与基体间的撞击作用轨迹。在此基础上建立了粉末温升模型,计算了激光功率、激光束半径和粉末粒径对粉末温升的影响。结果表明:在两相流模型中,载气速度与粉末浓度均呈120°分布,粉末轨迹到达基体平面后反弹并发散,与实际生产中分布一致。粉末温升速度与激光功率呈正相关,与激光束半径、粉末粒径呈负相关,计算结果表明激光功率、激光束半径和粉末粒径对粉末温升速度具有显著影响。
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关键词
激光熔覆
三束同轴
光粉作用
粉末汇聚
粉末温升
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Keywords
laser cladding
three-beam coaxial
interaction of laser and powder
powder convergence
powder temperature rise
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分类号
TG174.4
[金属学及工艺—金属表面处理]
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