激光与红外

作者：杨卫红

单位：1.武昌理工学院AI学院电子与信系工程,湖北 武汉 430074；2.文华学院机械与电气工程学院智能制造系,湖北 武汉 430074；3.华中科技大学光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074；

关键词：超高速激光熔覆;非稳态追踪;CFD仿真;流场

基金：国家自然科学基金资助项目(No.61775067)资助。

超高速激光熔覆技术取代电镀铬,可解决电镀铬工艺重金属铬离子(Cr6+)重金属污染,被禁止或限制的工业应用问题。金属工件表面镀硬铬,集耐蚀性防护、装饰于一体,有着巨大的应用前景。 我国超高速激光熔覆技术的研发,主要侧重点在于设备集成与工艺实验研究,缺少熔覆过程仿真模型。本文以超高速激光熔覆环形熔覆头为研究对象,利用FLUENT建立了基于非稳态粒子追踪技术的CFD仿真模型,开发了一种针对环形熔覆头激光熔覆粉末流场模型。针对超高速激光熔覆工艺进行了实验与分析；建立了该过程的理论模型。通过仿真结果发现超高速激光熔覆环形熔覆头可以形成半径0.8mm的粉斑,熔覆头下方15～19mm空间内粉末浓度最高,并通过实验对比验证了模型的可行性。

来源：2021年第7期

《激光与红外》期刊编辑部

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