基于激光光斑直径的激光熔覆粉末汇聚特性数值模拟

作者：赵陈敏; 练国富^*; 冯美艳; 陈昌荣; 黄旭

来源：激光与红外, 2021, 51(06): 727-733.

• 数值模拟
• 激光光斑直径
• 粉末流焦点直径
• 汇聚特性
• 熔覆形貌

为了探索激光熔覆过程激光与粉末流的耦合作用机理,通过激光熔覆喷粉数值模拟,研究送粉速度对粉末汇聚特性的影响规律,随着送粉速度的增加,粉末流焦点直径逐渐减小,粉末流获得良好的收敛性。通过分析激光光斑模拟图,研究激光光斑大小与粉末流焦点直径的作用关系,并通过激光熔覆实验进一步验证,当粉末流焦点直径接近激光光斑直径时,熔覆形貌较好,但随着送粉速度的进一步提升,粉末流焦点直径减小,基体热影响区域增大,熔覆表面形貌变差,最终获得最佳送粉速度为17.0 m/s。研究成果为激光熔覆粉末利用率与激光熔覆形貌控制提供理论依据。

• 单位
  福建工程学院