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标题: 激光溶池动力学 [打印本页]

作者: laisai 时间: 2012-9-13 12:45 标题: 激光溶池动力学

半导体激光打标机激光熔池三维流场分布特征, 计算机模拟的激光熔池三维流场分布,在横截面上，在熔池中心，流动是由下上的，逐渐增大，到熔池边缘达870mm/s。然后向流动，形成左、右对称的流环，即双对流图案。在纵截面上,存在两个不对称分布的环流，它也是由熔池中心向外流的，不对称是由于光斑运动引起的。在熔池顶部，没有对流环存在，仅是从中心向外流。温场也是不对称的.是由于光源移动的结果。这和仅有传热的激光淬火温场类似，但在熔化条件，由于对流存在，把热景从中心带向边缘，使熔池变宽。
激光熔池中对流传质及对冶金涂层彩响考虑了对流引起的质量传递后，总的模型需要四个方程来描述：连续性方程：动量方程,能量方程,质量传递方程.通过计算机模拟和对流现象的试验观察，可以得出结论：
(1)激光熔池中不仅存在传热，而且存在:对流和传质。对流图案为双环对流^
( 2)对流图案与光强分布有关，对称分布的光束则产生对称的两个对流图案，反之则不对称，甚至出现单环图案。
(3)对流的流动方向与材料的表面张力的温度梯度有关，即，3mT<0由底部向上流，d7/dT>0由上部向底部流。
(4)熔池中对流一般会使成分均匀化。但在激光熔覆中，当稀释率较大时，会使基体进入涂层，强烈对流会亡生成分不均匀性甚至造成宏观偏析。
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