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摘要
利用稳态磁场对金属流体的粘滞效应,在316L不锈钢基体上制备颗粒梯度分布的WC/316L复合涂层。为研究稳态磁场对激光熔注球形WC颗粒分布的影响机理,建立了考虑固液相变、流动以及洛伦兹力的熔注熔池多物理场模型,分析稳态磁场对流场,洛伦兹力分布以及等效黏度的影响。采用多颗粒动力学模型与熔池模型耦合计算,研究稳态磁场对熔池颗粒运动的影响。实验与仿真结果均证实,随着磁场强度从0 T增大至1.2 T,WC颗粒集中分布在复合涂层表层的趋势增大。分析结果表明:稳态磁场可有效增加熔池流体的等效黏度,使得颗粒在熔池中对流体的跟随性增强;同时,外加稳态磁场可以明显抑制熔池Marangoni对流,进一步降低了颗粒的运动能力,使得颗粒难以运动至熔池内部,大部分增强颗粒集中于熔池上表层。
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单位浙江工业大学; 特种装备制造与先进加工技术教育部
