多通道激光熔覆喷嘴的粉末汇聚特性模拟研究.pdfVIP

HotWorkingTechnology2023,Vo1.52,No.6

多通道激光熔覆喷嘴的粉末汇聚特性模拟研究

金晓鑫，乌日开西·艾依提

830047)

（新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐

摘要：激光熔覆过程中粉末利用率与熔覆层的成型尺寸、加工效率及综合性能密切相关。基于欧拉-拉格朗日法

描述金属颗粒建立了三维粉末流场模型，对气-固两相流体流出多通道熔覆喷嘴后的汇聚特性进行了分析。结果表明：

沿送粉管方向的金属颗粒的利用率总体上随载气流量和颗粒速度的增加而增加，发生偏转的颗粒其利用率变化情况有

所差异，粒径较小的颗粒有较高利用率且温度也较高。

关键词：激光熔覆；熔覆喷嘴；粉末流；汇聚特性

D0I:10.14158/ki.1001-3814

中图分类号：TG456.7文献标识码：A文章编号：1001-3814(2023)06-0116-04

SimulationStudyonConvergencePropertiesofPowderFlow

inMulti-ChannelLaserCladdingNozzle

JINXiaoxin,WurikaixiAIYITI

(SchoolofMechanicalEngineering,XinjiangUniversity,Urumqi830047,China)

Abstract:Theformingsize,processingefficiencyandcomprehensiveperformanceofthecladdinglayerwereclosely

relatedtotheutilizationratioofpowderintheprocessoflasercladding.BasedontheEuler-Lagrangemethod,thedescription

ofmetalparticleswascarriedout,athree-dimensionalpowderflowanalysismodelwasestablished.Theconvergence

propertiesofgas-solidtwo-phaseflowaferflowingoutofthemulti-channelcladdingnozzlewasanalyzed.Theresults

indicatethattheutilizationratioofmetalparticlesinthedirectionofthepowderfeedingtubegenerallyincreaseswiththe

increaseofcarriergasflowrateandtheparticlevelocity.Theutilizationofdeflectedparticlesisnotuniformlythesame.The

smallerparticleshavehigherutilizationratioandtemperature.

Keywords:lasercladding;claddingnozzle;powderflow;convergenceproperties

送粉式激光熔覆是一种在工程中可广泛应用的采用数值模拟技术可经济、直观地分析粉末流

增材制造技术。送粉技术可分为预置式和载气式，目的汇聚特性，基于气固两相流理论,Lin[3]、靳晓曙

前普遍应用是载气式送粉技术。送粉喷嘴是送粉系等[4分别采