非水平熔池激光熔覆层

变姿态成形可控

通过数值模拟揭示重力对非水平熔池流场的影响规律，为变姿态激光熔覆工艺优化提供依据。

Haijun, Chen · 朱刚贤 · Jihong, He · Wang, Lifang

Surface Technology 2024

参数信息

熔池中心流体偏转角

6 °

熔覆层高度增加率

1.45 %

熔覆层宽度减小率

1.73 %

熔覆层顶点偏移量

105.76 μm

技术优势

重力偏转可预测

在倾角30°、60°、90°下，熔池中心流体偏转角定量为2°、4°、6°，为姿态补偿提供了明确依据。

形貌变化有规律

随倾角增大，熔覆层高度增加、宽度减小，顶点偏移量单调增大，且数值模拟与实验结果一致。

流场结构解析

非水平熔池流场呈“双环流”分布，流动方向因重力影响发生偏转，从中心向边界流动。

应用场景

• 激光熔覆修复：为不便放平的非水平基面提供熔覆形貌预测，指导修复工艺参数选择。
• 复杂曲面增材制造：揭示倾斜基面上熔池流动偏转规律，支撑复杂曲面增材的路径规划。
• 航空部件再制造：针对航空零件非规则表面的变姿态熔覆，给出流场与形貌定量关系。