脉冲激光离散熔凝加工的熔池几何形态研究

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脉冲激光离散熔凝加工的熔池几何形态研究
1 }8 x  e" K6 W/ E) r1 n罗耕星　武晓雷　陈光南
(中国科学院力学研究所)
本文收到日期:1998 年7 月7 日初稿,1999 年3 月4 日修改稿
1 y( ?1 n/ ~- {: ]% T, J本文联系人:罗耕星,男,1965 年4 月生,博士生,北京市(100080) 中国科学院力学研究所材料工艺中心
国家自然科学基金和中国科学院重点资助项目
1 s: R/ h; a8 v, ~+ b4 U6 _) K! _, `& r摘　要　研究了Nd∶YAG脉冲激光离散加工时功率密度和作用时间对熔池几何形态的影响。
& M2 Y3 d0 |3 y; T5CrMnMo 钢的实验结果表明:在一定加工条件下,熔池存在热传导型和深熔型两种形态。激光作
% \  Z! M5 T0 G' R# d, U5 I用时间小于4ms 时,随着激光功率密度的增加,熔池深宽比显著增加;作用时间超过4ms 后,功率
密度对深宽比的影响减弱。基于线性热传导模型的计算结果表明:熔凝起始阶段固态加热过程可
9 D( N! a; m8 C6 M( {忽略;熔池几何尺寸在激光脉冲结束后某个时刻达到最大值;当平均功率密度大于5 ×105W/ cm2 ,
5 \; _" }- H" i1 S% A同时激光作用时间大于2ms 时,热传导型激光熔池向深熔型激光熔池转变。
3 |* ^5 T/ |, F# r关键词　脉冲激光熔凝　几何形态　热传导　热物性参数