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为突破抽油泵内筒材料表面激光熔覆高熵合金容易形成裂纹的技术瓶颈，研究团队试图建立了激光熔覆高熵合金热力耦合仿真模型，该模型以材料热物性参数随温度的变化、相变潜热、激光的功率和速度的变化为主要自变量。结果发现：由于激光熔覆过程是局部的快速加热和冷却等综合因素，高的温度梯度主要集中在激光熔覆区域及其附近；激光熔覆高熵合金在空间温度分布的非均匀性、激光辐照区域的几何结构的非对称性等综合因素影响，X方向的最大拉伸残余应力大于Y和Z方向的最大拉伸残余应力；由于熔覆区域和基体结合区域存在几何结构突变及温度梯度等综合影响，在熔覆区域与基体交界区域存在应力集中；由于残余应力的形成与温度梯度、温度大小、结构约束等综合因素相关，伴随激光功率的增大，在温度幅值及温度梯度和约束等综合作用下，X方向熔覆层的最大残余应力增加，Y方向熔覆层的最大残余应力先降低后升高，Z方向熔覆层的残余应力升高；伴随扫描速度的增加，X方向熔覆层的最大残余应力降低，Y方向熔覆层的最大残余应力先升高再降低，Z方向熔覆层的最大残余应力先升高再降低。伴随激光扫描速度的增加，温度降低带来的热膨胀变形减少和温度梯度改变诱发的非协调变形的竞争关系，最大拉伸残余应力伴随激光扫描速度的提高而增加。通过实验验证了仿真的趋势，说明了模型的正确性。

庞铭, 丁前峰. 抽油泵内筒材料激光熔覆高熵合金热力耦合仿真研究[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(05): 2.  复制并引用该论文