大连理工大学学报

作者：刘伟嵬,王怡文,王灏,唐梓珏,张昭

关键词：激光熔化沉积脉冲激光熔池演变表面波动数值模拟

基金：辽宁省自然科学基金联合基金资助项目(20180520020)；大连市科技创新基金资助项目(2020JJ26GX040)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT20JC19).

激光熔化沉积工艺中有连续波(continuouswave，CW)和脉冲波(pulsewave，PW)两种激光模式．基于Fluent针对熔池瞬态运动和传热传质建立了三维对称数值模型，通过求解VOF(volumeoffluid)连续方程追踪沉积层自由表面，分析了不同激光工作模式下熔池的演变过程及上表面波动规律，对熔池尺寸及最大流速、最高温度进行了对比．结果表明：所得模拟结果和实验结果吻合良好．两种激光模式下熔池上表面中部都会经历凹陷-凸起的波动过程，CW模式熔池内部流速变化相比PW模式平稳，后期熔池内部流动呈准稳态，而PW模式下会重复经历熔池形成过程．PW模式下熔池内部最大流速、最高温度呈周期性变化；同时脉冲激光增大了熔池上表面的波动，其上表面波动幅度接近CW模式的1.8倍，而熔池的较大波动可以较好地平衡未熔化的熔渣颗粒．

来源：2021年第4期

《大连理工大学学报》期刊编辑部

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