基于元胞自动机方法与欧拉多相流技术的激光沉积IN718组织形貌模拟

为研究激光沉积过程中沉积层微观枝晶外延生长及转向机制,基于欧拉多相流技术与元胞自动机方法相结合,建立了激光沉积IN718二维熔化凝固模型;获得了沉积层温度场、流场以及微观凝固组织的演变过程,对比了模拟与实验所得沉积层枝晶外延生长区厚度,分析了顶部枝晶转向的机制。结果表明:温度场与流场相互影响,模型对沉积层厚度预测误差约为7.0%。沉积层顶部和中部晶体织构取向不同,枝晶的生长方向更偏向于局部热梯度方向,在沉积层顶部,局部热梯度的方向接近水平方向,枝晶的生长方向与局部热梯度偏角较小,因此,形成平行于激光扫描方向的枝晶区。

不同工艺参数下超高功率激光切割304 不锈钢厚板断面质量研究

为探究厚板激光切割过程中工艺参数对切割断面质量的影响,使用奔腾激光自主研发的30000 W超高功率光纤激光切割机对40 mm厚304不锈钢进行四因素、五水平正交试验,分析残差结果,得到各工艺参数对切割断面指标(上下切缝宽度、垂直度以及上部、中部、下部板材粗糙度值)的影响规律。结果表明:上下表面切缝宽度影响主次为离焦量、辅助气压、激光功率、切割速度;垂直度影响主次为切割速度、离焦量、激光功率、辅助气压;粗糙度影响主次为激光功率、离焦量、辅助气压、切割速度。残差分析结果表明,超高功率激光切割40 mm厚304不锈钢优化工艺参数如下:激光功率为20000 W、切割速度为200 mm/min、辅助气压为18 bar、离焦量为+11 mm。