本文關(guān)鍵詞：激光熔覆熔池溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《燕山大學(xué)》 2013年

激光熔覆熔池溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)值模擬

趙海玲  

【摘要】：激光熔覆是在工件表面加入熔覆材料，通過(guò)高能密度激光束加熱，使熔覆材料和基體表面迅速熔化，靠材料本身的導(dǎo)熱，快速凝固為熔覆層。其工藝特點(diǎn)是高功率的激光束與金屬粉末和基體金屬交互作用產(chǎn)生熔池，工藝質(zhì)量的好壞與熔池內(nèi)冶金動(dòng)力學(xué)過(guò)程密切相關(guān)。激光熔覆熔池內(nèi)存在傳熱、傳質(zhì)、對(duì)流等現(xiàn)象，直接影響熔池的形狀、氣體和夾雜物的吸收、聚集和溢出、組織成分變化及其冶金物理性能。此外，熔覆層的質(zhì)量也和熔池中流體流動(dòng)方式密切相關(guān)，因此激光熔池中的傳質(zhì)、傳熱以及流動(dòng)對(duì)熔覆層的組織和性能起決定性作用，故研究溫度場(chǎng)和流場(chǎng)是激光熔覆的基礎(chǔ)。本文采用有限元數(shù)值模擬方法，對(duì)激光熔覆熔池溫度場(chǎng)和流場(chǎng)進(jìn)行研究。 根據(jù)傳熱學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)等理論，利用UG軟件建立了與真實(shí)熔覆層形貌相近的三維有限元模型，利用ANSYS有限元軟件模擬了移動(dòng)熱源作用下單層單道激光熔覆熔池的溫度場(chǎng)。研究了某一時(shí)刻熔池溫度場(chǎng)的分布，熔覆過(guò)程中不同工藝參數(shù)下溫度場(chǎng)的特點(diǎn)，得到了沿指定路徑，溫度和溫度梯度的變化曲線，分析了不同工藝參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)的影響，為優(yōu)化激光熔覆工藝參數(shù)提供了依據(jù)。 其次采用有限體積法，利用FLUENT軟件對(duì)移動(dòng)熱源作用下，激光熔覆熔池溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了在不同表面張力溫度系數(shù)下，熔池內(nèi)流體的流動(dòng)方式。 通過(guò)316L和SiC復(fù)合材料激光單道熔覆實(shí)驗(yàn)，觀察熔覆后單道橫截面和縱截面的宏觀形貌，以及基體和熔覆層的微觀組織，，跟蹤SiC顆粒的分布對(duì)流場(chǎng)模擬結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG665
【目錄】：

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10 張群莉;激光熔覆制備超細(xì)陶瓷復(fù)合涂層的組織與性能研究[D];浙江大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張春成;抽油光桿激光熔覆表面耐磨損與防腐蝕性能研究[D];大慶石油學(xué)院;2010年

2 馮旭東;低碳鋼表面激光熔覆鎳基涂層組織及耐蝕性研究[D];河南理工大學(xué);2011年

3 楊紅梅;微納米增強(qiáng)金屬基復(fù)合涂層激光熔覆工藝及組織性能研究[D];燕山大學(xué);2011年

4 郎志華;激光熔覆金屬陶瓷涂層的組織與性能研究[D];大連理工大學(xué);2011年

5 戎磊;激光熔覆碳化鎢顆粒增強(qiáng)鎳基合金梯度涂層的研究[D];上海交通大學(xué);2011年

6 黃文榮;Cr_（12）MoV模具鋼的激光熔覆[D];四川大學(xué);2002年

7 魏剛;激光熔覆Ti/HA復(fù)合材料加工過(guò)程熱—機(jī)械耦合分析與數(shù)值模擬[D];華中科技大學(xué);2009年

8 周杰;CO_2激光熔覆修復(fù)冷作模具表面的組織及性能研究[D];吉林大學(xué);2010年

9 曹國(guó)光;碳鋼表面激光熔覆鐵基B_4C陶瓷材料的組織與性能研究[D];太原理工大學(xué);2010年

10 張靜;QT600-3鑄鐵件表面激光熔覆工藝研究[D];湖南大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：激光熔覆熔池溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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