电磁搅拌作用下激光熔池电磁

发布时间：2018-04-20 10:10

  本文选题：光学制造 + 激光熔池　； 参考：《中国激光》2015年02期

【摘要】：建立了描述电磁搅拌辅助激光熔凝过程的电磁场和流场的三维数学模型,采用有限元和有限体积结合的方法实现激光熔池中电磁场与温度场及流场的耦合模拟分析,研究了电磁场对激光熔池流场与温度场的影响。结果表明,电磁力在水平面上呈周向分布,切向电磁力的大小从熔池边缘到中心递减;在旋转磁场的作用下,熔池内温度略有降低,温度梯度减小;熔池内液体趋向旋转运动,速度场分布与电磁力相似;熔池纵向环流增加,使熔池内的熔体对流加剧,有利于传热,加快冷却;激励电流大小对电磁场和熔池流场有明显影响。为激光加工提供理论参考。
[Abstract]:A three-dimensional mathematical model of electromagnetic field and flow field is established to describe the process of electromagnetic agitation assisted laser melting. The coupling analysis of electromagnetic field, temperature field and flow field in laser molten pool is realized by using finite element method and finite volume method. The effect of electromagnetic field on the flow field and temperature field of laser molten pool is studied. The results show that the electromagnetic force distributes in a circumferential direction on the horizontal plane, the magnitude of tangential electromagnetic force decreases from the edge to the center of the molten pool, the temperature in the molten pool decreases slightly and the temperature gradient decreases under the action of the rotating magnetic field, and the liquid in the molten pool tends to rotate. The distribution of velocity field is similar to that of electromagnetic force, the longitudinal circulation of molten pool increases, the melt convection in molten pool is aggravated, the heat transfer and cooling are accelerated, and the magnitude of excitation current has obvious influence on electromagnetic field and molten pool flow field. It provides a theoretical reference for laser processing.
【作者单位】： 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室;
【基金】：国家自然基金(51305280) 航空基金(2013ZE54017)
【分类号】：TG665

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本文编号：1777337