超高频感应辅助激光线沉积

深小孔成形

同步超高频感应作为辅助热源，降低激光能量输入和温度梯度，在基材、沉积道与嵌入管之间形成冶金结合。

Wang, Qin · Shi, Yongjun · Fan, Kaijun · Wang, Shuyao · Ying, Li

International Journal of Heat and Mass Transfer 2024

参数信息

熔池最高温度

2440 K

熔池最高温度（初始）

2610 K

流速

0.09 m s-1

流速（初始）

0.07 m s-1

平均摩擦系数

0.445

技术优势

降低热输入

辅助感应热源分担了部分能量，激光热源能量需求降低，避免嵌入管的几何变形。

保证冶金结合

感应热源有效预热基材和嵌入管，在合适的激光与感应参数组合下，基材-沉积道和沉积道-嵌入管之间均能形成冶金结合。

促进熔池流动

感应线圈产生的电磁力提高了熔池流速，增强了对流换热，有利于温度均匀化。

细化晶粒

增大感应电流强度可使沉积道顶部区域晶粒细化，通过显微组织和G*R值验证。

应用场景

• 激光增材制造：感应辅助降低激光功率需求，减少热损伤，适合精密增材制造。
• 深小孔零件制造：保证嵌入管几何完整性和冶金结合，可靠成形深小孔结构。
• 嵌入管成形：同步感应预热保证界面结合，避免嵌入管熔化或变形。