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激光熔覆Ni基合金温度场的数值分析

权秀敏 丁林 魏兴

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激光熔覆Ni基合金温度场的数值分析

    作者简介: 权秀敏(1979- ),女,讲师,主要从事机械制造及表面工程的研究。E-mail:dinglin8209@sohu.com.
  • 中图分类号:

    TG156.99

Analysis of temperature field of laser cladding Ni-based alloy

  • CLC number:

    TG156.99

  • 摘要: 为了分析预置粉末Ni基合金熔覆过程的温度场和熔池的结晶变化规律,采用有限元方法建立了激光熔覆Ni基合金粉末过程的3维模型,考虑温度变化对热物理参量的影响以及表面对流换热和辐射散热等影响因素,使用SYSWELD软件对激光熔覆过程中的温度场和凝固结晶过程进行了分析及验证。结果表明,最高温度位于光斑中心处,等温线近似椭圆形,并且向外逐渐减小;熔覆层上某点热循环峰值温度随着热源的远离而明显降低,且热循环起始由第1道次的室温增大到最后道次的730℃;形状因子有结合界面处的1.9109℃smm-2降到熔覆层表面处的0.7109℃smm-2,同时,二次枝晶的间距在结合面处最大,表面处达到最小值,与相同工艺参量下的金相组织和凝固结晶理论完全吻合。该研究结果为激光熔覆过程的优化提供了指导意义。
  • [1]

    DING L,LI M X. Numerical simulation of temperature field of laser cladding Co-based alloy coatings[J]. Laser Technology,2012,36(1): 103-106(in Chinese).
    [2]

    SONG J, HUANG Y, PANG Zh H. Study on wear properties of Fe-based alloy coating by laser cladding[J]. Laser Technology,2010,34(3): 331-334(in Chinese).
    [3]

    DING L,ZHU X Ch,LI M X. Numerical simulation of laser cladding Co-based alloy on the surface of copper[J]. Special Casting Nonferrous Alloys,2011,31(8): 710-714(in Chinese).
    [4]

    DING L,HUANG D Y,LI M X. Temperature field distribution of laser cladding Co-based alloy on the surface of copper[J]. Heat Treatment of Metals,2011,36(11): 114-118(in Chinese).
    [5]

    TABERNERO A, LAMIKIZ S, MARTINEZ E,et al. Modelling of energy attenuation due to powder flow-laser beam interaction during laser cladding process[J]. Journal of Materials Processing Technology,2011,212(12): 516-522.
    [6]

    CHEN B S. Computer-aided welding technique[M]. Beijing: China Machine Press,1999: 107-168(in Chinese).
    [7]

    GAO Y D,HE X. Simulation of welding based on ANSYS unit birth and death technology[J]. Hot Working Tchnology,2010,39(7): 120-126(in Chinese).
    [8]

    ZHANG J,SONG J L,LI Y T. Numerical simulation of temperature field in multi-track overlapping power-feding laser cladding[J]. Heat Treatment of Metals,2012,37(10): 87-91(in Chinese).
    [9]

    ZHANG D W,ZHANG X P. Solidification microstructure feature of the laser clad Ni and Ni+Cr3C2 alloy[J]. Translations of Materials and Heat Treatment,2009,30(2):152-157(in Chinese).
    [10]

    WANG Z P,HU F Y,HU B,et al. Research on laser cladding super-alloy K418 by multi-pass and multi-layer method[J]. New Technology New Process,2009(4):78-80(in Chinese).
  • [1] 曹豆豆王开圣杨雁南 . 环状激光作用于薄管产生温度场的有限元模拟. 激光技术, 2010, 34(6): 753-756. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.010
    [2] 斯松华袁晓敏何宜柱 . 激光熔覆Ni基SiC合金涂层组织与性能的研究. 激光技术, 2002, 26(5): 324-326.
    [3] 张建宇高立新崔玲丽吴迪平杨久霞王会刚 . 激光强化温度场的理论解析与实验论证. 激光技术, 2006, 30(1): 56-59.
    [4] 冯爱新程昌殷苏民周建忠唐翠屏 . 激光划痕法膜基界面的温度场及应力场分析. 激光技术, 2008, 32(5): 527-530.
    [5] 王亚晨孙文磊黄勇王鑫龙黄海博 . 基于温度场评估的激光熔覆顺序决策方法研究. 激光技术, 2018, 42(5): 605-610. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.05.005
    [6] 王威仲政潘永东 . 激光远场激发表面波在开口缺陷处的散射回波. 激光技术, 2015, 39(2): 157-165. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.003
    [7] 何跃娟朱日宏沈中华陆建倪晓武 . 激光作用于圆管产生瞬态温度场的数值模拟. 激光技术, 2005, 29(4): 386-388,428.
    [8] 胡增荣周建忠郭华锋杜建钧 . 应用ABAQUS模拟激光焊接温度场. 激光技术, 2007, 31(3): 326-329.
    [9] 钟欢欢SINGARE Sekou陈盛贵 . 基于有限元法的聚碳酸酯激光焊接性能研究. 激光技术, 2015, 39(2): 209-214. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.014
    [10] 王强焦俊科王飞亚张文武盛立远 . CFRP与不锈钢激光焊接的有限元分析. 激光技术, 2016, 40(6): 853-859. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.017
    [11] 雷震张立文张晓玲孟庆端 . 高斯激光辐照焦平面探测器温度场分析与仿真. 激光技术, 2016, 40(4): 516-520. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.04.013
    [12] 李贝贝李小将 . 激光输能光电池温度场数值模拟. 激光技术, 2017, 41(4): 537-544. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.016
    [13] 孙浩徐建明张宏超杨欢陆健 . 连续激光辐照三结GaAs太阳电池温度场仿真. 激光技术, 2018, 42(2): 239-244. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.02.019
    [14] 王文斌郭子如张阳陈世雄 . 激光辐照下金属/炸药结构温度场的数值模拟. 激光技术, 2014, 38(5): 684-687. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.023
    [15] 陈永庆张陈涛张建寰 . 激光化学气相沉积石墨烯的基底温度场仿真. 激光技术, 2015, 39(5): 648-653. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.05.013
    [16] 师文庆杨永强黄延禄程大伟 . 选区激光熔化快速成型过程温度场数值模拟. 激光技术, 2008, 32(4): 410-412.
    [17] 裴旭吴建华 . 金属材料脉冲激光辐照瞬态温度场数值模拟研究. 激光技术, 2012, 36(6): 828-831. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.029
    [18] 卢长亮胡芳友黄旭仁易德先胡滨崔爱永 . 脉冲激光辐照金属板温度场应力场数值分析. 激光技术, 2012, 36(6): 754-758. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.06.011
    [19] 谢林圯吴腾龚美美马孝铭师文庆黄江谢玉萍何宽芳 . 单道激光熔覆温度场仿真及实验研究. 激光技术, 2022, 46(2): 226-232. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.02.013
    [20] 梅丽芳秦建红严东兵 . 活性激光焊接304不锈钢温度场的数值与试验研究. 激光技术, 2020, 44(4): 492-496. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.04.016
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-05
  • 录用日期:  2012-12-31
  • 刊出日期:  2013-07-25

激光熔覆Ni基合金温度场的数值分析

    作者简介: 权秀敏(1979- ),女,讲师,主要从事机械制造及表面工程的研究。E-mail:dinglin8209@sohu.com
  • 1. 六安职业技术学院 机电工程系, 六安 237158;
  • 2. 安徽国防科技职业学院 机械工程系, 六安 237011

摘要: 为了分析预置粉末Ni基合金熔覆过程的温度场和熔池的结晶变化规律,采用有限元方法建立了激光熔覆Ni基合金粉末过程的3维模型,考虑温度变化对热物理参量的影响以及表面对流换热和辐射散热等影响因素,使用SYSWELD软件对激光熔覆过程中的温度场和凝固结晶过程进行了分析及验证。结果表明,最高温度位于光斑中心处,等温线近似椭圆形,并且向外逐渐减小;熔覆层上某点热循环峰值温度随着热源的远离而明显降低,且热循环起始由第1道次的室温增大到最后道次的730℃;形状因子有结合界面处的1.9109℃smm-2降到熔覆层表面处的0.7109℃smm-2,同时,二次枝晶的间距在结合面处最大,表面处达到最小值,与相同工艺参量下的金相组织和凝固结晶理论完全吻合。该研究结果为激光熔覆过程的优化提供了指导意义。

English Abstract

参考文献 (10)

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