激光熔覆Ni/WC涂层温度场及形貌模拟

来源：激光与红外杂志2018年第4期北京时间：

作者：叶寒

单位：南昌大学机电工程学院,江西 南昌 330031；

摘要：根据同轴送粉激光熔覆的特点,利用有限元软件ANSYS模拟温度场的动态过程,采用生死单元法求得熔覆层形貌的三维模型,模拟中加入了熔覆粉末的温升、激光的衰减、相变潜热以及温度对材料热物理性能的影响等因素的影响作用,并且对温度场的结果进行了分析和试验验证。结果表明,熔池前方温度梯度比后方大,熔池最高温度在短时间之后会基本保持稳定。在高锰钢表面采用4000 W多模光纤激光器熔覆镍包WC复合粉末,涂层组织主要为细化树枝晶,通过对熔覆层横截面形貌、组织形貌、温度场分布的观察分析,验证了模拟结果的准确性,可作为制备涂层的工艺的理论参考。

关键词：激光熔覆;熔覆层形貌;温度场;有限元法

基金资助：国家自然科学基金项目(No.51565035)；江西省自然科学基金项目(No.20151bab206045)资助