激光金属熔覆成形过程中温度场演化的三维数值模拟

采用三维瞬态模型模拟了同轴送粉激光金属熔覆成形(LMD)技术制作直壁墙过程中温度场的演化,被加工的材料为定向凝固镍基高温合金Rene80。首先模拟了粉末在下落过程中与激光的相互作用,并分析了其对熔池温度场可能造成的影响,其次模拟了直壁墙成形过程中温度场的演化。模拟过程考虑了固液相变和液体流动对熔池温度场变化的影响,模拟过程所用的工艺参数为制作直壁墙实验中获得的最优参数。通过模拟获得的熔池温度场演化过程再现了成形过程中熔池形貌的变化及成形过程的不稳定性,模拟计算的温度场变化规律与实验测得结果相符。