机械工程学报

作者：胡勇, 王梁, 娄复兴, 夏洪超, 张群莉, 姚建华

单位：1. 浙江工业大学激光先进制造研究院 杭州 310014;2. 浙江工业大学高端激光制造装备省部共建协同创新中心 杭州 310014;3. 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室 杭州 310014

关键词：激光熔注,稳态磁场,熔池,复合涂层,多物理场；

基金：国家重点研发计划（2017YFB1103600）、国家自然科学基金（51705464，51804274）和浙江省属高校基本科研业务费（RF-C2019003）资助项目。

利用稳态磁场对金属流体的粘滞效应，在316L不锈钢基体上制备颗粒梯度分布的WC/316L复合涂层。为研究稳态磁场对激光熔注球形WC颗粒分布的影响机理，建立了考虑固液相变、流动以及洛伦兹力的熔注熔池多物理场模型，分析稳态磁场对流场，洛伦兹力分布以及等效黏度的影响。采用多颗粒动力学模型与熔池模型耦合计算，研究稳态磁场对熔池颗粒运动的影响。实验与仿真结果均证实，随着磁场强度从0 T增大至1.2 T，WC颗粒集中分布在复合涂层表层的趋势增大。分析结果表明：稳态磁场可有效增加熔池流体的等效黏度，使得颗粒在熔池中对流体的跟随性增强；同时，外加稳态磁场可以明显抑制熔池Marangoni对流，进一步降低了颗粒的运动能力，使得颗粒难以运动至熔池内部，大部分增强颗粒集中于熔池上表层。

来源：2021年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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