复合涂层激光熔池凝固过程的数值模拟

曾大文; 王卫宁; 梁镜明; 谢长生; 张存林; 艾伦; 戴福隆

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复合涂层激光熔池凝固过程的数值模拟

曾大文 , 王卫宁 , 梁镜明 , 谢长生 , 张存林 , 艾伦 , 戴福隆

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复合涂层激光熔池凝固过程的数值模拟

1.
首都师范大学物理系, 北京, 100037;
2.
香港城市大学物理及材料科学系, 香港;
3.
清华大学工程力学系, 北京, 100084
4.
华中科技大学材料科学与工程学院, 武汉, 430074

作者简介: 曾大文,男,1967年2月出生.讲师.现从事激光材料加工方面的研究工作.;王卫宁,女,1957年8月出生.副教授.现从事实验物理教学及电子产品可靠性分析研究..

基金项目:
湖北省自然科学基金;博士点基金;华中科技大学校基金资助

A numerical simulation for solidification process of laser pool for composite coating system

1.
Department of Physics, Capital Normal University, Beijing, 100037;
2.
Department of Physics and Materials Science, City University of Hong Kong, Hong Kong;
3.
Tsinghua Univ ersity, Beijing, 100084
4.
School of Materials Science and Engineering, HUST, Wuhan, 430074

摘要: 采用数值模拟技术研究了复合涂层激光熔池凝固过程。结果表明其凝固过程分为凝固准稳态阶段和凝固加速阶段两个阶段。在凝固准稳态阶段,熔池熔深和半径变化较小,但表面最高温度、熔池流速急剧减小;凝固加速阶段则反之。凝固准稳态阶段,由于上熔池的高度过热,下熔池产生后熔现象,形成后熔区。影响后熔的主要因素是熔覆层和过渡区凝固过程中释放的潜热和熔覆层的过热。
- 激光熔池 /
- 复合涂层 /
- 凝固过程 /
- 后熔区
Abstract: In this paper, solidification process of laser pool for composite coating system is studied, using numerical technology. The results demonstrate that solidification process may be divided into two stages: quasi-state stage and accelerating stage. At quasi-state stage, the depth and radius of laser pool have small changes, but the highest surface temperature and velocity of molten pool decease rapidly. At the accelerating stage, those are on the contrary. Because of highly overheating in upper molten pool, post molten phenomenon is produced in down molten pool, during solidification quasi-state stage. The key factors to produce post molten region are the overheating and the latent heat released during solidification process in upper molten pool.
- laser pool /
- composite coating /
- solidification process /
- post molten region

[1]	Zeng DW,Xie Ch Sh.Laser Technology(激光技术), 2000;24(6):370
[2]	Wang AH. Investigation into Laser Beam Cladding of Aluminum Alloy and Its Behavior in the Transitional Region. PH D Dissertation, Huazhong University of S cience and Technology, 1997: 40
[3]	Zeng D W,Xie Ch Sh,Sheng Y M.The Chinese Journal of Nonferrous Metals,2000 ;10(4):502～505
[4]	Kou S,Wang Y H.Metall Tans A, 1986;17A:2265
[5]	Basu B,Date A W.Int J Heat Mass Transfer,1988;31(11):2331
[6]	Rhie C M,Chow W L.AIAA J,1983;21:1525
[7]	Tao L H.Foundry Handbook.Beijing:Mechanical Industry Press,1993

[1]	曾大文 , 谢长生 . 复合涂层激光熔池温度场及流场的数值模拟. 激光技术, 2000, 24(6): 370-374.
[2]	陈传忠 , 王佃刚 , 雷廷权 . 激光熔覆陶瓷及其复合涂层的组织特征. 激光技术, 2001, 25(6): 401-405.
[3]	陈传忠 , 王佃刚 , 张亮 , 雷廷权 . 激光熔覆陶瓷及其复合涂层的材料体系. 激光技术, 2002, 26(2): 123-125128.
[4]	李镭昌 , 魏昕 . 激光熔覆复合涂层WC对裂纹产生机理影响研究. 激光技术, 2023, 47(1): 52-58. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.01.008
[5]	何良华 , 周芳 , 杨蕙瑶 . 激光熔覆原位合成TiC-TiB2增强钴基复合涂层的研究. 激光技术, 2013, 37(3): 306-309. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.03.008
[6]	梁飞龙 , 师文庆 , 李凯玥 , 朱志凯 , 吴腾 . Cu质量分数对激光熔覆Ni-Cu-WC涂层组织和性能的影响. 激光技术, 2023, 47(5): 653-658. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.05.012
[7]	曾大文 , 谢长生 . 激光熔池三维非稳态对流传热过程的数值模拟. 激光技术, 2002, 26(2): 102-105.
[8]	周芳 , 刘其斌 , 何良华 . 激光原位合成TiC-TiB2/Fe复合涂层及其抗氧化性研究. 激光技术, 2015, 39(4): 462-465. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.007
[9]	华希俊 , 丁积霖 , 张培耘 , 郝静文 , 孙建国 , 符永宏 . 不同吸光涂层对激光微织构加工性能影响研究. 激光技术, 2017, 41(4): 498-502. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.008
[10]	黄国栋 , 王新林 . 激光熔覆层表面皱折成因的研究. 激光技术, 1994, 18(5): 289-292.
[11]	李文龙 , 戈海龙 , 任远 , 成巍 . 图像处理技术在激光熔池温度检测的应用. 激光技术, 2018, 42(5): 599-604. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.004
[12]	王忠柯 , 郑启光 , 王涛 , 辜建辉 , 陶星之 , 潘清跃 , 石世宏 . 激光表面熔覆层凝固组织特征形成过程. 激光技术, 2000, 24(1): 64-66.
[13]	雷剑波 , 杨洗陈 , 陈娟 , 王云山 . CO2激光熔凝中熔池冷却过程检测研究. 激光技术, 2008, 32(2): 191-193.
[14]	王毛球 , 曾大文 , 宋武林 , 黄为 , 谢长生 . 激光熔覆Fep/Cu复合涂层组织特征及其形成机理研究. 激光技术, 1999, 23(3): 149-153.
[15]	李刚 , 王彦芳 , 王存山 , 夏元良 , 董闯 . 激光熔覆Zr65Al7.5Ni10Cu17.5复合涂层组织结构. 激光技术, 2003, 27(1): 21-23.
[16]	张维平 , 马玉涛 , 刘硕 . 激光熔覆原位自生复合材料涂层的研究. 激光技术, 2005, 29(1): 38-39,55.
[17]	刘秀波 , 王华明 . 工艺参数对TiAl合金激光熔覆复合涂层的影响. 激光技术, 2006, 30(1): 67-69.
[18]	吴腾 , 师文庆 , 谢林圯 , 龚美美 , 黄江 , 谢玉萍 , 何宽芳 . 激光熔覆铁基TiC复合涂层成形质量的控制方法. 激光技术, 2022, 46(3): 344-354. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.03.008
[19]	汤晓丹 , 姚建华 , 孔凡志 , 张群莉 . 激光熔覆H13-TiC梯度复合涂层的制备与组织性能. 激光技术, 2010, 34(3): 326-330,334. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.012
[20]	游川川 , 肖华强 , 任丽蓉 , 赵欣鑫 . TC4表面激光熔覆Ti-Al-N复合涂层的组织与性能. 激光技术, 2021, 45(5): 585-589. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.05.008

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复合涂层激光熔池凝固过程的数值模拟

作者简介: 曾大文,男,1967年2月出生.讲师.现从事激光材料加工方面的研究工作.;王卫宁,女,1957年8月出生.副教授.现从事实验物理教学及电子产品可靠性分析研究.

1. 首都师范大学物理系, 北京, 100037;
2. 香港城市大学物理及材料科学系, 香港;
3. 清华大学工程力学系, 北京, 100084
4. 华中科技大学材料科学与工程学院, 武汉, 430074

收稿日期: 1999-08-30
录用日期: 2000-06-06
网络出版日期: 2001-01-25

基金项目: 湖北省自然科学基金;博士点基金;华中科技大学校基金资助

关键词:

摘要: 采用数值模拟技术研究了复合涂层激光熔池凝固过程。结果表明其凝固过程分为凝固准稳态阶段和凝固加速阶段两个阶段。在凝固准稳态阶段,熔池熔深和半径变化较小,但表面最高温度、熔池流速急剧减小;凝固加速阶段则反之。凝固准稳态阶段,由于上熔池的高度过热,下熔池产生后熔现象,形成后熔区。影响后熔的主要因素是熔覆层和过渡区凝固过程中释放的潜热和熔覆层的过热。

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作者简介: 曾大文,男,1967年2月出生.讲师.现从事激光材料加工方面的研究工作.;王卫宁,女,1957年8月出生.副教授.现从事实验物理教学及电子产品可靠性分析研究..

A numerical simulation for solidification process of laser pool for composite coating system

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复合涂层激光熔池凝固过程的数值模拟

作者简介: 曾大文,男,1967年2月出生.讲师.现从事激光材料加工方面的研究工作.;王卫宁,女,1957年8月出生.副教授.现从事实验物理教学及电子产品可靠性分析研究.

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