1 湖南大学 汽车车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南 长沙 410082
2 湖南大学 激光智能制造技术研究中心, 湖南 长沙 410082
采用Level-set方法模拟了激光深熔焊接过程中光致等离子体的动态形成过程, 研究了等离子体形态、温度、孔内压强、气体流速等行为特征。结果表明: 在2.2 ms时刻等离子体的最高温度达到4 300 K,孔内的最大压强为4×105 Pa, 等离子体在小孔径向的最大流速为60 m/s, 最大流速位于等离子体中心处且接近孔底的位置, 且等离子体沿小孔轴线方向与径向方向的流速下降。考虑等离子体对激光能量吸收比未考虑等离子体对激光能量吸收时孔内功率密度降低了12.5%。研究结果将为激光深熔焊接过程中等离子体的机理研究和模拟研究提供理论依据。
激光深熔焊接 光致等离子体 Level-set方法 deep penetration laser welding plasma Level-set method
华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形及模具技术国家重点实验室, 武汉 430074
为了准确计算激光深熔焊接瞬态小孔演化过程中小孔壁面所吸收的激光能量，提出了一种基于Level Set方法和有限差分模型的光线追踪新方法。该方法同时合理考虑了小孔对激光能量的多重反射吸收以及等离子体对激光的逆韧吸收。结果表明，所提出的光线追踪方法可以用来准确计算任意复杂形状小孔壁面的能量密度。
激光技术 激光小孔焊接 Level Set方法 二分方法 光线追踪 多次反射吸收 逆韧制吸收 laser technique laser keyhole welding Level Set method bi-section method ray tracing multiple reflections absorption inverse bremsstrahlung absorption
