超声振动对激光熔凝熔池影响研究

发布时间：2018-05-02 13:13

  本文选题：激光技术 + 温度场　； 参考：《中国激光》2015年11期

【摘要】：通过数值模拟与实验相结合的方法,研究超声场对激光熔凝过程中熔池温度场、流场以及熔池形貌的影响。建立描述超声振动辅助激光熔凝过程中的声场和温度场的三维数学模型,通过有限体积法实现激光熔池中声场和温度场的耦合模拟分析,系统分析激光熔池内声场、温度场、流场的变化规律。结果表明:在超声场作用下的熔池温度略低于未施加超声场的熔池温度;流动速度增加72%,但并未改变未加超声时熔池内Marangoni流的环流趋势;在超声场作用下的熔池宽度增加0.5 mm、深度减小0.1 mm。通过激光熔凝实验验证数值模拟结果与实际情况基本吻合。
[Abstract]:The effects of ultrasonic field on the temperature field, flow field and the morphology of molten pool during laser melting were studied by means of numerical simulation and experiment. A three dimensional mathematical model describing the sound field and temperature field in laser melting pool with ultrasonic vibration is established. The coupling simulation of sound field and temperature field in laser molten pool is realized by finite volume method, and the sound field and temperature field in laser molten pool are analyzed systematically. The variation of flow field. The results show that the temperature of the molten pool under the action of ultrasonic field is slightly lower than that of the molten pool without ultrasonic field, and the flow velocity increases by 722, but does not change the circulation trend of Marangoni flow in the molten pool without ultrasonic. The width of the molten pool is increased by 0.5 mm and the depth is decreased by 0.1 mm under the action of ultrasonic field. The numerical simulation results are in good agreement with the actual situation by laser melting experiments.
【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】：国家自然科学基金(51375316,51305280) 航空基金项目(2014ZE54020) 辽宁省教育厅优秀人才项目(LJQ2014020)
【分类号】：TG663

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1834060