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激光熔覆过程中熔池对流运动对熔覆层气孔和元素分布的影响

闫世兴 董世运 徐滨士 王玉江 任维彬 方金祥

闫世兴, 董世运, 徐滨士, 王玉江, 任维彬, 方金祥. 激光熔覆过程中熔池对流运动对熔覆层气孔和元素分布的影响[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2832-2839.
引用本文: 闫世兴, 董世运, 徐滨士, 王玉江, 任维彬, 方金祥. 激光熔覆过程中熔池对流运动对熔覆层气孔和元素分布的影响[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2832-2839.
Yan Shixing, Dong Shiyun, Xu Binshi, Wang Yujiang, Ren Weibin, Fang Jinxiang. Effect of molten pool convection on pores and elements distribution in the process of laser cladding[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2832-2839.
Citation: Yan Shixing, Dong Shiyun, Xu Binshi, Wang Yujiang, Ren Weibin, Fang Jinxiang. Effect of molten pool convection on pores and elements distribution in the process of laser cladding[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(9): 2832-2839.

激光熔覆过程中熔池对流运动对熔覆层气孔和元素分布的影响

基金项目: 

“十二五”预研项目(51327040401);国家973 计划(2011CB013403)

详细信息
    作者简介:

    闫世兴(1984- ),男,博士生,主要从事激光熔覆再制造方面的研究。Email:ysxing1984neu@163.com

  • 中图分类号: TH117

Effect of molten pool convection on pores and elements distribution in the process of laser cladding

  • 摘要: 激光熔覆时熔池对流运动对熔覆层成分和气孔缺陷分布具有较大影响。通过在灰铸铁和45钢两种基体上进行激光熔覆NiCuFeBSi 系合金的工艺试验,对熔池的对流运动形式进行了机理分析与试验验证。结果表明,受熔池强对流运动影响,熔覆层气孔呈均匀弥散化分布趋势;且自熔覆层底部向顶部方向合金元素分布均匀,无缓慢过渡特征。根据YAG 激光光斑能量的高斯分布特征,获得了熔池对流运动的驱动力是熔池温度分布不均形成的熔池表面张力梯度。而且熔池表面张力梯度与激光能量密度,熔池温度,熔体对流运动速度是彼此密切相关的。熔池对流运动机理分析表明,热流密度越高,温度越高,表面张力梯度越大,熔体对流运动速度越大。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-07
  • 修回日期:  2014-02-03
  • 刊出日期:  2014-09-25

激光熔覆过程中熔池对流运动对熔覆层气孔和元素分布的影响

    作者简介:

    闫世兴(1984- ),男,博士生,主要从事激光熔覆再制造方面的研究。Email:ysxing1984neu@163.com

基金项目:

“十二五”预研项目(51327040401);国家973 计划(2011CB013403)

  • 中图分类号: TH117

摘要: 激光熔覆时熔池对流运动对熔覆层成分和气孔缺陷分布具有较大影响。通过在灰铸铁和45钢两种基体上进行激光熔覆NiCuFeBSi 系合金的工艺试验,对熔池的对流运动形式进行了机理分析与试验验证。结果表明,受熔池强对流运动影响,熔覆层气孔呈均匀弥散化分布趋势;且自熔覆层底部向顶部方向合金元素分布均匀,无缓慢过渡特征。根据YAG 激光光斑能量的高斯分布特征,获得了熔池对流运动的驱动力是熔池温度分布不均形成的熔池表面张力梯度。而且熔池表面张力梯度与激光能量密度,熔池温度,熔体对流运动速度是彼此密切相关的。熔池对流运动机理分析表明,热流密度越高,温度越高,表面张力梯度越大,熔体对流运动速度越大。

English Abstract

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