脉冲激光辐照金属材料表面瞬态温度场研究

建立了脉冲激光辐照金属材料表面的热学模型,通过拉普拉斯变换法求解了热传导方程,得出金属材料在激光辐照下加热和冷却过程瞬态温度场分布的精确解析解。基于Visual C++编程并实现界面化,实现对于具体材料激光辐照下瞬态温度场的预测和分析。并以纯铝的激光熔覆和镁合金的激光熔凝实验为例,验证了瞬态温度场的分布。结果表明,金属材料在一个脉冲时间内温度随激光辐照时间的增加而升高,辐照结束后,表面温度迅速下降,内部温度下降较慢。分析结论与相关实验结果基本吻合,证实了所建模型的合理性。该结论对其它激光表面处理过程具有一定的指导作用。