激光熔覆过程中熔池对流运动对熔覆层气孔和元素分布的影响(英文)

作     者：闫世兴 董世运 徐滨士 王玉江 任维彬 方金祥 Yan Shixing;Dong Shiyun;Xu Binshi;Wang Yujiang;Ren Weibin;Fang Jinxiang

作者机构：装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2014年第43卷第9期

页      面：2832-2839页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金："十二五"预研项目(51327040401) 国家973计划(2011CB013403) 

主　　题：激光熔覆 熔池 对流运动 灰铸铁 表面张力梯度 

摘      要：激光熔覆时熔池对流运动对熔覆层成分和气孔缺陷分布具有较大影响。通过在灰铸铁和45钢两种基体上进行激光熔覆NiCuFeBSi系合金的工艺试验,对熔池的对流运动形式进行了机理分析与试验验证。结果表明,受熔池强对流运动影响,熔覆层气孔呈均匀弥散化分布趋势;且自熔覆层底部向顶部方向合金元素分布均匀,无缓慢过渡特征。根据YAG激光光斑能量的高斯分布特征,获得了熔池对流运动的驱动力是熔池温度分布不均形成的熔池表面张力梯度。而且熔池表面张力梯度与激光能量密度,熔池温度,熔体对流运动速度是彼此密切相关的。熔池对流运动机理分析表明,热流密度越高,温度越高,表面张力梯度越大,熔体对流运动速度越大。