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脉冲激光离散熔凝加工的熔池几何形态研究
0 _% F( ~: b- n- J; v5 t# E6 [( L: \- j罗耕星 武晓雷 陈光南' U/ O7 l9 S8 {% G
(中国科学院力学研究所)
0 x- t3 s+ g, b. V) L+ L% d本文收到日期:1998 年7 月7 日初稿,1999 年3 月4 日修改稿
0 V; l, S6 B. q# z5 i! G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
% @" b5 k) h7 k8 Y0 l& Q8 W国家自然科学基金和中国科学院重点资助项目
6 ^$ g1 T! r: E, L0 f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。8 o8 a( K1 D/ ]( y
5CrMnMo 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. B- L) y/ w6 e+ x- E
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
; u. f+ Q" O7 D4 X) H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% `% `6 Q+ }7 i0 g. a+ F% J3 \
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 ,8 k- Y8 ~& _% M9 r) j% D" x% N9 T, n
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。
8 Y* R# J C0 G$ c! g% U关键词 脉冲激光熔凝 几何形态 热传导 热物性参数 |
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发表于 2009-12-22 18:56:12
