激光熔覆垂直及倾斜工况下粉末输运行为研究

作     者：赵豪 杨季鑫 胡晓圻 王瑞 毕云杰 Zhao Hao;Yang Jixin;Hu Xiaoqi;Wang Rui;Bi Yunjie

作者机构：季华实验室新型增材制造研究院广东佛山528200 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2023年第60卷第13期

页      面：211-221页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：季华实验室航空发动机关键零部件增材制造核心工艺开发与专用装备研制(X190351TM190) 

主　　题：激光技术 同轴喷嘴 数值模拟 粉末流场 倾斜工况 

摘      要：通过建立同轴喷嘴和粉末输运过程的数值模型,采用数值仿真模拟的方式研究了不同工艺参数下,同轴喷嘴在垂直和倾斜使用工况下粉末汇聚性的变化规律。结果表明:粉末聚焦处的粉末浓度随载粉气速度的增加而降低,而保护气速度对粉末浓度影响较小;在载粉气流量为8 L/min,保护气流量为20 L/min,送粉量为15.8 g/min时,相比于同轴喷嘴垂直使用,倾斜使用条件下粉末的聚焦高度由19 mm升高到21 mm,焦点直径由3.7 mm增大到4.2 mm;同轴喷嘴垂直使用时粉末分布的均匀性更好;数值模拟结果与试验结果吻合良好,可以准确反映不同送粉方式中粉末的输运特性。