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摘要
建立了激光定向能量沉积三维热输运模型，对比研究了Gaussian形态(GP)、超Gaussian形态(SGP1、SGP2)和完全平顶形态(FTP) 4种激光束空域形态对316L不锈钢熔池传热和流体流动特征的影响。结果表明：GP、SGP1、SGP2和FTP下熔池的峰值温度依次降低，凝固界面上的温度梯度从熔池顶部到熔池底部逐渐上升；凝固界面的温度梯度与其到熔池表面光束中心的距离负相关，与凝固界面的法方向和激光扫描方向的夹角正相关；在GP、SGP1、SGP2和FTP作用下，靠近熔池后部的相同凝固界面处的温度梯度依次增大，但熔池底部的温度梯度却依次减小，熔池的平均流速依次减小；4种激光束空域形态下的熔池流动由Marangoni剪切应力主导，传热由Marangoni对流传热和热传导共同主导。
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