FL-DLight3-4000激光器激光熔覆过程温度场数值模拟分析

激光熔覆技术有着良好的发展前景。文中利用ANSYS中的生死单元法模拟了基体在激光熔覆过程中的温度场,利用APDL语言编写加载移动矩形热源。通过对温度场的模拟,得出了不同的激光功率及扫描速度对温度场的影响,即功率越大,其基体(45钢)同时间内升高到相同温度所需时间越少;扫描速度越快,基体同时间内升温越慢。文中初步探究了激光熔覆中存在的端部效应问题,结果表明,采用预留方案能有效地解决端部效应问题。最后,基于机器人控制的FL-DLight3-4000激光器进行了试验,采用旁轴送粉喷嘴进行送粉,设置激光功率为3 kW,扫描速度为0.005 m·s^(-1),送粉率25 g·min^(-1)。文中测量了距离第一道熔覆层中心25 mm处的不同时刻的温度,并与ANSYS中的模拟结果进行比较,证明试验结果与模拟结果基本一致。