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脉冲激光离散熔凝加工的熔池几何形态研究" t1 A$ A. B' m2 g
罗耕星 武晓雷 陈光南8 x. f) M7 Y. R3 S, T
(中国科学院力学研究所)
1 q7 U% V3 A( t: W2 Q本文收到日期:1998 年7 月7 日初稿,1999 年3 月4 日修改稿7 S, q% [! L1 D1 g$ k0 l* d( J& b: s
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( ?: A( B) l+ u/ B
国家自然科学基金和中国科学院重点资助项目( o& |: F* u, ~/ U9 Z
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。! K# P" G. N) Z' o$ u1 m8 l
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) @, w* T! T1 _& m
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
- N+ b. M# t! d9 w' V7 [3 }- r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# j/ W* C9 O( \' n8 B- r
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 ,
4 B8 H$ p" G+ O) x8 f5 J/ S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。
# P$ X9 t; k2 X4 v! `& G) |+ [9 F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
