研究目的
研究电磁复合场对激光熔覆注入过程中WC颗粒分布的影响，以控制金属基复合材料层中增强颗粒的梯度分布。
研究成果
研究表明，电磁复合场显著影响激光熔覆注射层中WC颗粒的分布。洛伦兹力的方向决定了颗粒是集中在层的上部还是下部区域。该方法可在不改变原始激光熔覆工艺参数的情况下控制颗粒分布，为优化金属基复合材料层的力学性能和整体性能提供了可能。
研究不足
该研究的局限性在于数值模拟中所做的假设，例如层流模式、材料特性随温度变化直至蒸发温度，以及忽略了高电流产生的焦耳热。实验装置也可能限制了研究结果对其他材料或条件的普适性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用实验与数值模拟相结合的方法，探究电磁复合场对激光熔覆过程中WC颗粒分布的影响。通过二维模型模拟WC颗粒在熔池中的运动轨迹，耦合了传热方程、流体力学方程、阻力方程、洛伦兹力方程及相变方程。
2：样品选择与数据来源：
选用球形WC颗粒作为增强相，因其形状规则且在熔体流动中具有良好的示踪性能。通过扫描电镜(SEM)和计算机图像处理技术观察WC颗粒在纵截面上的分布状态。
3：实验设备与材料清单：
设备包括2kW Laserline二极管激光器、自制送粉器、同轴喷嘴、扫描电镜(Carl Zeiss SIGMA HV-01-043)、能谱仪(Bruker Nano Xflash Detector 5010)和维氏显微硬度计(SHIMADZU HMV-FA2)。材料包括AISI 316L奥氏体不锈钢基体和球形单晶WC增强颗粒。
4：3)、能谱仪(Bruker Nano Xflash Detector 5010)和维氏显微硬度计(SHIMADZU HMV-FA2)。材料包括AISI 316L奥氏体不锈钢基体和球形单晶WC增强颗粒。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：在施加电磁复合场的条件下进行激光熔覆，优化激光光斑直径、激光功率、扫描速度和送粉比等参数。通过SEM和EDS观察熔池中WC颗粒及元素的分布情况，并测试显微硬度。
5：数据分析方法：
将模拟结果与实验数据进行对比，验证电磁复合场对颗粒分布的影响?；诼迓鬃攘Ψ较蚍治鯳C颗粒的分布规律。
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EDS
Bruker Nano Xflash Detector 5010
Bruker
Used to observe the distribution of elements in the melt pool.
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Vicker microhardness tester
SHIMADZU HMV-FA2
SHIMADZU
Used to test the gradient distribution of microhardness in the LMI layer.
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Laserline diode laser
2kW
Laserline
Used for laser melt injection process to melt the surface layer of the substrate and inject particles of additional material.
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SEM
Carl Zeiss SIGMA HV-01-043
Carl Zeiss
Used to observe the distribution state of WC particles in the longitudinal section of the LMI layer.
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