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激光熔覆工藝參數(shù)對基體熔化面積和基體熔化形狀的影響

在本研究中，光纖激光器的應(yīng)用 包層 通過離軸 粉末注射被研究為一種表面處理或涂層工藝。本研究的目的是分析影響 激光功率， 粉末 喂食率，和 包層速度熔化池形狀。這效果還研究了包覆珠基材熔化區(qū)域工藝參數(shù)的變化。本文還討論了激光束能量輸入熔池的影響。本研究基于單道熔覆層，添加劑材料 使用的是316L不銹鋼和S355結(jié)構(gòu)鋼作為基材 材料。 通過主激光器的系統(tǒng)變化 包層 工藝參數(shù) （包層 速度、激光功率和 粉末 進料率），工藝參數(shù)' 影響對包覆珠形狀進行了研究。工藝參數(shù)通過使用實驗設(shè)計方法。這種多級全因子方法通過實驗（通過使用初步測試結(jié)果）優(yōu)化了測試矩陣。通過統(tǒng)計分析 結(jié)果，觀察到激光功率和 粉末 進給速度是主要因素 控制基材熔化區(qū)。本研究成功建立了主激光器之間的關(guān)系包層工藝變量和基材熔化面積和基材熔化形狀。這分析 得出的結(jié)論是低 粉末 喂食率和 包層 速度熔化基材 材料從而增加稀釋。然而，還觀察到在某些情況下，包覆焊道側(cè)面的滲透比中間少。此外，當(dāng)粉末 進給速度增加。

基數(shù) 材料， 在此過程中融化 包層 工藝，是激光熔覆層質(zhì)量的主要利益之一 分析。 基材熔化 材料確保兩者之間的良好冶金結(jié)合 包層 層和基材材料。 然而，基材的熔化 材料導(dǎo)致稀釋。因此，基材的熔化材料 應(yīng)該 受控 并保持在最低水平，因為高基板熔化會導(dǎo)致稀釋增加，這可能會降低機械性能和腐蝕 特性的包覆層。1 理想情況下，基 材料 表面應(yīng)剛好達到熔化溫度，最好只熔化非常薄的一層，足以保證包層和基層之間的良好結(jié)合 材料。然而，在實踐中， 包層 過程并不總是最佳的，并且 控制基材熔化深度不易。即使基板在激光中熔化深度包層遠(yuǎn)低于弧焊尋找，最佳參數(shù)范圍可能很困難。這就是為什么要定義工藝參數(shù)，以便基板熔化受控很重要。本文旨在定義不同參數(shù)對覆層焊道的基材熔化和老化形狀的實際影響程度。通常所需的老化形狀是淺且均勻熔化的，見圖1(a). 基材燃燒形狀及參數(shù)影響它對包層的質(zhì)量非常重要。在實踐中，高斯激光強度分布，激光功率將集中在包層軌道的中心，這會導(dǎo)致該區(qū)域過度老化，為了避免基板的這種過度老化，功率的降低是不合需要的，因為功率的降低會導(dǎo)致包覆層和基板之間缺乏熔合。最常見的老化形狀，經(jīng)常在樣品中發(fā)現(xiàn)，

通過熔體流動的對流傳熱在具有兩個最大值的老化形狀中也可能起重要作用。蘭格等人。2還研究了影響熔體流動模式的主要力源。他們認(rèn)為可能的驅(qū)動力之一是馬蘭戈尼對流 力（表面張力通過 對流）這與熔池表面的溫度梯度有關(guān)。Limmaneevichitr 和 Kou 3 研究了 效果 的 馬蘭戈尼對流熔池內(nèi)部流動的力；這對流導(dǎo)致熔池內(nèi)熔融金屬的循環(huán)。結(jié)果，Marangoni 力導(dǎo)致形成不同類型的老化形狀。這是因為 Marangoni 力取決于物質(zhì)的化學(xué)成分材料，切向表面溫度梯度和熔池表面溫度。因此，Marangoni 力受激光強度的影響，對基板的老化形狀起著非常重要的作用。蘭格等人。認(rèn)為對熔體流動模式有重大影響的另一個驅(qū)動力是與熔體流動相關(guān)的力。粉末射流。該力是氣流產(chǎn)生的壓力和摩擦力以及運動產(chǎn)生的動量傳遞的組合。粉末 粒子。 粉末顆粒在撞擊熔池時具有相對較高的速度，因此它們在形成熔體流動模式方面也具有重要作用。據(jù)估計，由粉末流動比馬蘭戈尼力有更大的影響。他們認(rèn)為不對稱的老化形狀，如圖 1 和圖 5 所示。1(d)和2，可以解釋為 粉末 從右側(cè)進料（垂直于 包層方向）。側(cè)向動量導(dǎo)致對流熱量向下傳輸?shù)阶髠?cè)形成軌道，這導(dǎo)致在左側(cè)形成具有更高穿透力的包層流型。