本文選題：電磁攪拌 + 激光熔凝�。� 參考：《紅外與激光工程》2017年09期

【摘要】：為了研究電磁攪拌對TA15鈦合金激光熔池的影響,構(gòu)建了一種三相三極旋轉(zhuǎn)式電磁攪拌器作用下微小熔池內(nèi)部的磁流體力學(xué)數(shù)學(xué)模型。運用該模型計算了不同激勵電流情況下磁場中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度和熔池內(nèi)熔體周向流速,分析了其對熔池溫度分布和組織形成的影響。并采用試驗手段對分析計算結(jié)果進(jìn)行了驗證。結(jié)果表明:電磁力驅(qū)使熔體作周向運動,且隨著遠(yuǎn)離磁場中心,洛倫茲力越大,周向流速越大。隨著激勵電流的增大,磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng),熔質(zhì)周向流速增大。流速加劇能夠降低熔池內(nèi)溫度及凝固界面處的溫度梯度,有利于等軸晶的增多。試驗證明施加磁場后熔池頂部組織出現(xiàn)等軸晶,且隨著遠(yuǎn)離磁場中心,熔池頂部的等軸晶數(shù)量逐漸增多,與計算結(jié)果的分析趨勢相吻合。
[Abstract]:In order to study the effect of electromagnetic stirring on the laser molten pool of TA15 titanium alloy, a mathematical model of magnetohydrodynamics in the micro-pool under the action of three-phase three-pole rotating electromagnetic stirrer was constructed. The magnetic induction intensity at the center of the magnetic field and the circumferential velocity of melt in the molten pool under different excitation currents were calculated by using the model. The influence of the flux on the temperature distribution and microstructure formation of the molten pool was analyzed. The results of analysis and calculation are verified by means of test. The results show that the electromagnetic force drives the melt to move in a circumferential direction, and the greater the Lorentz force is, the greater the circumferential velocity is with the moving away from the center of the magnetic field. With the increase of the excitation current, the magnetic induction intensity increases and the circumferential velocity of the melt increases. The increase of flow rate can decrease the temperature gradient at the solidification interface and decrease the temperature in the molten pool, which is beneficial to the increase of equiaxed crystals. The experimental results show that equiaxed crystals appear at the top of the molten pool after the application of magnetic field, and the number of equiaxed crystals at the top of the molten pool increases with the distance from the center of the magnetic field, which is consistent with the analytical trend of the calculated results.
【作者單位】： 沈陽航空航天大學(xué)航空制造工藝數(shù)字化國防重點學(xué)科實驗室;
【基金】：國家科技重大專項(2013ZX04001-041-04) 國家自然科學(xué)基金(51305280)
【分類號】：TG292

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本文編號：1867662