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摘要
目的 研究双线斑激光内送粉宽带熔覆温度场分布特性及其工艺参数对熔覆层形貌和几何特征的影响，为双线斑激光内送粉宽带熔覆在工件表面的强化、修复、改性以及宽带成形的应用提供实验与数据参考。方法 基于半椭球体热源模型，利用ANSYS软件对单道宽带熔覆过程中的熔池温度场进行数值模拟，并结合工艺实验分析离焦量、送粉速度、激光功率、扫描速度对熔覆层形貌和几何特征的影响。结果 利用半椭球体热源模型进行的数值模拟能够较为合理地反映出双线斑激光内送粉宽带熔覆过程的温度场分布，在离焦量为0mm和负离焦量状态下，熔覆单道的温度分布云图均呈“带式彗星”状，熔覆层横截面上的高温区域呈现“平底形”分布，纵切面上的高温区域分别呈“V”形和不对称的“W”形，且两者随着深度的增加，均逐渐过渡到半椭圆形；离焦量、送粉速度、激光功率和扫描速度对熔覆层的宽度、厚度、稀释率及表面平整度都有很大的影响。结论 “带式彗星”状的熔覆单道温度分布，使得熔池前方温度梯度较大，后方温度梯度较小；横切面上“平底形”温度分布可以强化熔覆层与基体在宽度方向上的结合程度；在304不锈钢基板上熔覆KF-355金属粉末，选取离焦量为0mm，送粉速度为45g/min，激光功率为6kW，扫描速度为3mm/s的工艺参数进行熔覆实验，可以得到表面平整光滑，无明显缺陷，整体平均硬度达到645.6Hv_(0.5)的熔覆层。
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