本文選題：激光技術(shù) + 溫度場��； 參考：《中國激光》2015年11期

【摘要】：通過數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究超聲場對激光熔凝過程中熔池溫度場、流場以及熔池形貌的影響。建立描述超聲振動輔助激光熔凝過程中的聲場和溫度場的三維數(shù)學(xué)模型,通過有限體積法實(shí)現(xiàn)激光熔池中聲場和溫度場的耦合模擬分析,系統(tǒng)分析激光熔池內(nèi)聲場、溫度場、流場的變化規(guī)律。結(jié)果表明:在超聲場作用下的熔池溫度略低于未施加超聲場的熔池溫度;流動速度增加72%,但并未改變未加超聲時(shí)熔池內(nèi)Marangoni流的環(huán)流趨勢;在超聲場作用下的熔池寬度增加0.5 mm、深度減小0.1 mm。通過激光熔凝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)際情況基本吻合。
[Abstract]:The effects of ultrasonic field on the temperature field, flow field and the morphology of molten pool during laser melting were studied by means of numerical simulation and experiment. A three dimensional mathematical model describing the sound field and temperature field in laser melting pool with ultrasonic vibration is established. The coupling simulation of sound field and temperature field in laser molten pool is realized by finite volume method, and the sound field and temperature field in laser molten pool are analyzed systematically. The variation of flow field. The results show that the temperature of the molten pool under the action of ultrasonic field is slightly lower than that of the molten pool without ultrasonic field, and the flow velocity increases by 722, but does not change the circulation trend of Marangoni flow in the molten pool without ultrasonic. The width of the molten pool is increased by 0.5 mm and the depth is decreased by 0.1 mm under the action of ultrasonic field. The numerical simulation results are in good agreement with the actual situation by laser melting experiments.
【作者單位】： 沈陽航空航天大學(xué)航空制造工藝數(shù)字化國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51375316,51305280) 航空基金項(xiàng)目(2014ZE54020) 遼寧省教育廳優(yōu)秀人才項(xiàng)目(LJQ2014020)
【分類號】：TG663

【參考文獻(xiàn)】

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1 謝恩華;李曉謙;;超聲波熔體處理過程中的聲流現(xiàn)象[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2009年11期

2 張平;馬琳;趙軍軍;原津萍;胡家?guī)?;激光熔覆數(shù)值模擬過程中的熱源模型[J];中國表面工程;2006年S1期

3 趙君文;吳樹森;毛有武;安萍;;功率超聲振動在金屬材料成形中的研究及應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年S1期

4 陳暢源,鄧琦林,宋建麗;超聲振動對激光熔覆過程的影響[J];電加工與模具;2005年03期

5 朱潤東;李志勇;李曉錫;孫琪;;AZ91D鎂合金表面激光熔覆Al-Cu合金的溫度場模擬與驗(yàn)證[J];表面技術(shù);2014年06期

6 黃金日,薛立勤,穆光華,趙忠興;超聲波對鑄造合金組織和機(jī)械性能的影響[J];湖北工學(xué)院學(xué)報(bào);1996年04期

7 范陽陽;孫清潔;楊春利;林三寶;;基于超聲振動的304不銹鋼TIG焊接[J];焊接學(xué)報(bào);2009年02期

8 曾大文,謝長生;激光熔覆熔池二維準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)流場及溫度場的數(shù)值模擬[J];金屬學(xué)報(bào);1999年06期

9 欽蘭云;王維;楊光;;超聲輔助鈦合金激光沉積成形試驗(yàn)研究[J];中國激光;2013年01期

10 王維;郭鵬飛;張建中;楊光;卞宏友;欽蘭云;王偉;崔寶磊;蔡淦;王婷;才磊;;超聲波對BT20鈦合金激光熔覆過程的作用[J];中國激光;2013年08期

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1 劉振俠;激光熔凝和激光熔覆的數(shù)學(xué)模型及數(shù)值分析[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 江世好;黎向鋒;左敦穩(wěn);王宏宇;柳振平;;基于預(yù)置壓片的高溫合金激光熔覆溫度場仿真[J];兵器材料科學(xué)與工程;2011年04期

2 ;3-D transient numerical simulation on the process of laser cladding by powder feeding[J];Journal of University of Science and Technology Beijing(English Edition);2004年01期

3 張平;馬琳;趙軍軍;原津萍;胡家?guī)?;激光熔覆數(shù)值模擬過程中的熱源模型[J];中國表面工程;2006年S1期

4 李勝;曾曉雁;胡乾午;;激光熔覆專用鐵基合金特點(diǎn)分析及設(shè)計(jì)思路評述[J];中國表面工程;2007年04期

5 張明;李曉謙;黎正華;許顯華;;超聲鑄造工具桿端面對鋁合金顯微疏松的影響[J];材料科學(xué)與工藝;2011年05期

6 黃延祿,鄒德寧,梁工英,蘇俊義;送粉激光熔覆過程中熔覆軌跡及流場與溫度場的數(shù)值模擬[J];稀有金屬材料與工程;2003年05期

7 傅強(qiáng);金振俊;湯軍;陳列;;齒輪軸激光熔覆軸變形的分析與控制[J];電焊機(jī);2012年05期

8 陳暢源,鄧琦林,宋建麗;超聲振動對激光熔覆過程的影響[J];電加工與模具;2005年03期

9 董春杰;張建華;許家源;;超聲振動輔助電火花脈沖放電表面強(qiáng)化層性能研究[J];電加工與模具;2010年06期

10 張小偉;錢應(yīng)平;何寅;;超聲振動輔助等離子沉積成形的研究[J];電加工與模具;2010年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王志堅(jiān);裝備零件激光再制造成形零件幾何特征及成形精度控制研究[D];華南理工大學(xué);2011年

2 董春杰;超聲振動輔助電火花放電表面強(qiáng)化技術(shù)及機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2011年

3 劉振俠;激光熔凝和激光熔覆的數(shù)學(xué)模型及數(shù)值分析[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

4 李會山;激光再制造的光與粉末流相互作用機(jī)理及試驗(yàn)研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2004年

5 王云山;激光轉(zhuǎn)鏡寬帶掃描熱過程研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2004年

6 石娟;齒輪激光表面處理的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

7 雷劍波;基于CCD的激光再制造熔池溫度場檢測研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2007年

8 吳圣川;復(fù)雜件等離子熔積成形過程有限元及無網(wǎng)格法模擬[D];華中科技大學(xué);2009年

9 王璐;超聲霧化提取植物中化學(xué)成分的研究[D];吉林大學(xué);2010年

10 董丹陽;鋼的激光輔助滲硅過程與組織性能[D];東北大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李宏棟;高頻振動對鋼背銅石墨復(fù)合板的影響[D];北京交通大學(xué);2011年

2 朱劍華;基于比色測溫的高能毀傷爆炸場瞬態(tài)高溫測試[D];中北大學(xué);2011年

3 張明;超聲外場下鋁合金鑄錠中顯微疏松的數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2011年

4 吳雪萍;激光熔覆過程數(shù)值模擬[D];長春理工大學(xué);2011年

5 吳慶捷;超聲作用下原位合成Mg_2Si/AM60鎂基復(fù)合材料研究[D];南昌大學(xué);2011年

6 蔡軍;基于FGH95鎳基高溫合金粉末的激光修復(fù)基礎(chǔ)工藝研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

7 閆林林;超聲噴丸技術(shù)的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

8 顧建強(qiáng);激光熔覆殘余應(yīng)力場的數(shù)值模擬[D];浙江工業(yè)大學(xué);2010年

9 衛(wèi)二冬;等通道角變形納米SiCp/AZ91鎂基復(fù)合材料的組織及性能[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

10 王帥;鋁合金超聲-TIG焊接工藝及超聲作用效果研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王寶峰;李建超;;電磁攪拌技術(shù)在連鑄生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];鞍鋼技術(shù);2009年01期

2 陳建國;江國利;龐永剛;;結(jié)晶器電磁攪拌在小方坯連鑄上的應(yīng)用[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2007年S1期

3 張平;馬琳;趙軍軍;原津萍;胡家?guī)?;激光熔覆數(shù)值模擬過程中的熱源模型[J];中國表面工程;2006年S1期

4 畢曉勤;楊仲磊;;40Cr合金表面等離子熔覆溫度場的數(shù)值模擬[J];中國表面工程;2009年03期

5 肖紅軍,彭云,馬成勇,田志凌;激光表面改性[J];表面技術(shù);2005年05期

6 姜偉;胡芳友;黃旭仁;;工藝參數(shù)對激光熔覆層微觀形貌的影響[J];表面技術(shù);2007年04期

7 曹艷;李涌泉;褚芳芳;;45鋼表面Ni_(20)合金激光熔覆層的組織及抗高溫氧化性能[J];表面技術(shù);2012年03期

8 陳鋒,何德s，

本文編號：1834060