摘要

为了研究激光切割UO2-不锈钢复合结构温度场分布情况,考虑了材料的热物性参数与温度的关系,运用ANSYS有限元软件模拟UO2陶瓷芯块-316Ti不锈钢包壳管复合结构激光切割过程,通过ANSYS的Fluent模块实现激光热源C语言程序的UDF加载与编译。研究了不同激光切割工艺参数下的温度分布云图。结果表明,温度分布主要表现为类似慧尾状的温度扩散;最高温度集中在切割热源中心处,工件表面的最高温度随着激光功率的增加和切割速度的降低而升高。当激光功率过小或切割速度过大时,会因热量输入不足而导致工件切不透;如果激光功率过大或切割速度过小,会因材料熔化区域变大而导致切缝变宽。仿真结果可对实际切割过程的工艺参数起一定优化作用。