定向洛伦兹力对激光熔覆熔池排气的影响

作     者：胡勇 王梁 李珏辉 张群莉 姚建华 Volodymyr Kovalenko Hu Yong;Wang Liang;Li Juehui;Zhang Qunli;Yao Jianhua

作者机构：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 乌克兰国立科技大学激光技术研究所乌克兰基辅03056 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2018年第45卷第8期

页      面：56-65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：国家重点研发计划(2017YFB1103600) 国家自然科学基金面上项目(51475429) 高等学校学科创新引智计划(110000213920168001) 浙江省公益技术应用研究项目(2017C31048) 

主　　题：激光技术 激光熔覆 熔池 气孔 定向洛伦兹力 多物理场 

摘      要：采用稳态磁场和电场耦合形成定向洛伦兹力,基于多物理场耦合原理及网格变形法建立了定向洛伦兹力作用下的熔池模型,采用离散元法模拟了熔池内的气泡运动过程。与熔覆工艺条件相同但未施加外场时比较,结果显示,定向洛伦兹力具有优异的气孔调控能力。当洛伦兹力向上时,熔池的最高流速被抑制了62.5%,气泡运动方向向下偏转,熔覆层的气孔明显增多;当洛伦兹力向下时,熔池的最高流速被抑制了25%,但气泡因所受浮力增大而逸出加速,熔覆层无气孔。仿真结果与实验结果吻合良好,验证了仿真模型的可靠性。