研究目的
研究316L不锈钢高沉积速率激光定向能量沉积（HDR-L-DED）熔池中的质量传输与传热过程，并为此工艺开发三维数值模型。
研究成果
已建立三维数值模型以研究HDR激光定向能量沉积过程中的热行为与质量传输。本研究的改进质量源模型能适应表征离散且非均匀分布的填充粉末。该模型可预测熔池几何形态与沉积轨迹尺寸，模拟结果与实验数据吻合良好。
研究不足
本研究的凝固组织模型是与所开发的数值模型耦合的分析模型。该模型揭示了热传递和流体流动对HDR-L-DED工艺熔池中凝固组织的影响。所用组织模型较为简单且计算量相对较低，仅预测PDAS（一次枝晶臂间距）。但当前模型仅限于预测枝晶形貌和二次枝晶臂间距。
1：实验设计与方法选择
采用流体体积法(VOF)建立三维数值模型以追踪熔池自由表面，并运用焓-孔隙度法模拟固液相变过程。针对非均匀粉末供给速率分布，开发了离散粉末源模型。
2：样品选择与数据来源
在316L不锈钢平板上沉积316L不锈钢粉末。提供了316L不锈钢的化学成分。
3：实验设备与材料清单
使用IPG YLS-16000连续波光纤激光器、同轴粉末沉积头(PRECITEC)、送粉器(SULZER METCO TWIN 10-C)及Phantom Miro 4高速摄像机。
4：实验流程与操作规范
采用同轴HDR激光定向能量沉积系统进行实验。激光束通过光纤传输至准直聚焦透镜，沉积头运动由六轴KUKA机器人控制。
5：数据分析方法
使用数字显微镜(Keyence VHX-5000)观察沉积轨迹横截面，并在沉积过程中捕获熔池形貌。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
IPG YLS-16000 continuous wave (CW) fibre laser
YLS-16000
IPG
To generate a laser beam with a maximum power of 16 kW for the L-DED process.
立即获取同款设备 -
Coaxial powder deposition head
PRECITEC
To inject the powder particles coaxially to the laser beam to the processing area.
暂无现货
预约到货通知
-
Powder feeder
TWIN 10-C
SULZER METCO
To deliver the feedstock powder to the deposition head with pure Argon as the carrier gas.
暂无现货
预约到货通知
-
Phantom Miro 4 camera
Miro 4
Phantom
To capture the melt pool morphology during the deposition process.
暂无现货
预约到货通知
-
Digital microscope
VHX-5000
Keyence
To examine the cross-section of the deposited track.
暂无现货
预约到货通知
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部
