粉末性质对同轴送粉激光熔覆中粉末流场的影响规律

在同轴送粉激光熔覆过程中,粉末流是影响熔覆质量的重要因素。为了提高粉末流的汇聚性,考察粉末性质对粉末流场的影响,建立了同轴送粉激光熔覆粉末流数值模型。模拟计算了NiCoCrAlY、ZrO2、W三种典型粉末的粉末流形貌,并进行了粉末流的验证实验,实验结果与计算结果趋势吻合,说明模型具备合理性与可靠性。基于该模型,深入研究了粉末粒径、形状、密度和碰撞弹性恢复系数对粉末流汇聚的影响规律,在特定送粉工艺参数下,在粉末粒径增大时,汇聚焦距减小,汇聚浓度在一定粒径范围内达到最大值;在粉末形状系数或者密度增大时,汇聚焦距减小、汇聚浓度增大;在粉末颗粒的恢复系数减小时,汇聚焦距与汇聚浓度都增大。