【摘 要】
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为减少熔覆层中气孔缺陷,本文采用在熔覆过程中同时耦合稳态磁场和稳态电场形成定向洛伦兹力的方法,增强激光熔覆熔池的排气能力.本文基于多物理场耦合原理及移动网格法,建立了定向洛伦兹力作用下的熔池模型.采用离散元法模拟熔池内的气泡运动,同时考虑气泡所受流体拖曳力、浮力以及外加洛伦兹力的作用.仿真及实验结果均表明,在相同激光工艺条件下,附加电流密度5×106A/m2,磁场强度0.6T,洛伦兹力向上时,熔池
【机 构】
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浙江工业大学激光先进制造研究院,浙江杭州310014;浙江省高端激光制造装备协同创新中心,浙江杭州310014
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为减少熔覆层中气孔缺陷,本文采用在熔覆过程中同时耦合稳态磁场和稳态电场形成定向洛伦兹力的方法,增强激光熔覆熔池的排气能力.本文基于多物理场耦合原理及移动网格法,建立了定向洛伦兹力作用下的熔池模型.采用离散元法模拟熔池内的气泡运动,同时考虑气泡所受流体拖曳力、浮力以及外加洛伦兹力的作用.仿真及实验结果均表明,在相同激光工艺条件下,附加电流密度5×106A/m2,磁场强度0.6T,洛伦兹力向上时,熔池最高流速被抑制62.5％,流体对气泡拖曳能力降低,同时气泡运动方向发生向下偏转,熔覆层中气孔数量明显增多;洛伦兹力向下时,熔池最高流速被抑制25％,但气泡向上"浮力"增大,加速气泡从熔池逸出,得到无气孔的致密熔覆层.
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