泄气式送粉喷嘴的数值模拟及试验研究

针对内孔激光熔覆特殊工况下粉末传输问题,设计了一种新型泄气式内孔激光熔覆送粉喷嘴,采用离散相模型进行模拟选择合适的泄气口尺寸,使得该喷嘴能够输出质量较优的气粉流。在不同载气流量条件下进行熔覆试验对比,发现使用泄气式送粉喷嘴的熔覆层质量优于未泄气喷嘴的情况。结果表明,使用泄气式送粉喷嘴可以提升粉末利用率和改善熔覆成形质量。

同轴载气送粉激光熔覆粉末流参数研究

同轴气动送粉激光熔覆过程中,金属粉末落入熔池的速度、浓度的分布等物理参数对熔覆层的形貌有一定的影响。DPIV(d igital partic le im age veloc im etry)是试验确定粉末流运动规律的有效方法,通过建立DPIV试验装置,对同轴载气送粉装置输送的粉末的速度、浓度进行了取值计算。结果表明,随气体流量的增加粉末的浓度有一定的减少。沿z轴方向,存在发散汇聚在发散的变化,粉末粒子流量与粒子速度在一定范围内有线性关系,超出Mp=0.33g/s^0.83g/s,Vp=0~1.3m/s范围,其影响将减弱。

非载气式激光同轴送粉试验研究

研制了一种非载气式激光同轴送粉系统 ,粉末流能汇聚输出 ,其焦点尺寸为 1 5mm ,焦距 fp15～ 35mm连续可调。在二维平面上熔敷消除了方向性影响 ,多层激光熔敷组织、成分及硬度分布均匀。与载气式同轴送粉相比 ,具有较高的粉末利用率 (6 0 %～ 80 % )