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Spatial distribution of laser energy and its influence on the stability of extreme narrow keyholes during ultra-high power laser welding

引用

Science China(Technological Sciences) 2022年第9期65卷 2079-2088页

作者： WANG YiLin JIANG Ping GENG ShaoNing SHU LeShi SHAO XinYu The State Key Laboratory of Digital Manufacturing Equipment and Technology School of Mechanical Science and EngineeringHuazhong University of Science&TechnologyWuhan 430074China

The instability of extremely narrow keyholes is the main challenge in high-power laser *** this work,the spatial energy distribution and its influence on the stability of extremely narrow keyholes during ultra-high power laser welding are studied.A multiphase flow model that considers the vapor plume impact and the multiple scattering of laser radiation is built to simulate the topology and downstream wave flow on the keyhole *** keyhole fluctuation is due to excessive energy accumulation,which arises from the abnormal wrinkle structures that form on the front keyhole *** the periodic cutting phenomena on the keyhole opening and the hump accumulation effect on the solid-liquid interface help smooth the keyhole *** welding processes are obtained,producing fine,closed,and evenly distributed wrinkle structures,and the keyhole stability is correspondingly *** simulation results agree well with the experiment.

关键词： ultra-high power laser welding extreme narrow keyhole spatial energy distribution keyhole stability

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