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激光快速成形过程中粉末与熔池交互作用的数值模拟
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG124[金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072, [2]西北工业大学高性能计算研究与发展中心,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金项目50331010和50405038资助
中文摘要:

建立了描述激光快速成形过程中气/粉两相流送粉、粉末与熔池交互作用及激光熔覆成形温度场的联合模型.采用有限单元生死技术模拟了熔池形成和自由界面形状演化及熔覆层的沉积过程.根据界面温度与粉末粒子动量损失状况模拟了熔池对粒子的捕捉以及工件对粉末的反射,并采用Lagrangian粒子追踪模型实现了对粉末颗粒的跟踪.在此基础上,模拟了激光快速成形过程中316L不锈钢粉末,激光与熔池的交互作用过程.计算结果与实验结果吻合.

英文摘要:

During LRF, the melting pool free surface serves as a moving window of laser power and powder mass input and a dynamic boundary of the LRF continuous growth domain, so the interaction between laser, powder and melting pool free surface is the basic problem that should be coped with in LRF process. The melting pool transient temperature field and gas/powder two phase fluid field numerical model are established. Using finite element birth and death technology, the growth of cladding layers and shape of melting pool free surface are simulated, and using Lagrangian particle tracking model and momentum loss (parallel and perpendicular) option, the interaction between melting pool free surface and powder such as capture and reflect was simulated. At last, the interaction between 316L stainless steel powder, laser and melting pool free surface was calculated, and the numerical result is in agreement with that of the experiment.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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