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摘要
超高速激光熔覆过程中，粉末对激光能量的衰减是研究激光熔覆粉末流温度场的关键问题之一，同时也是实现高超速激光熔覆激光能量合理分配的依据。以同轴四路送粉管激光熔覆头和超高速激光熔覆环形熔覆头为研究对象，利用非稳态粒子追踪模式，设计一种计算粉末对激光产生能量衰减的算法，根据算法计算结果分析两种熔覆头在不同工艺参数下产生能量衰减的情况，并结合试验验证激光与粉末相互作用过程中的激光能量衰减现象。仿真与试验结果均发现激光能量的衰减主要发生在熔覆头下方的高粉末浓度区域且衰减曲线具有高斯函数的特征；同轴四路送粉管熔覆头的光衰减试验验证了仿真模型的可靠性，同时验证了激光穿越粉末的衰减曲线具有高斯函数的特征且存在一个最佳送粉量。
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单位武昌理工学院; 华中科技大学; 光学与电子信息学院; 文华学院
