稳态磁场辅助对激光熔凝层表面波纹的抑制作用研究

利用稳态磁场辅助激光熔凝,在不改变激光工艺参数的条件下,抑制了熔凝层表面的波纹。同时,建立了考虑熔池内部的传热、对流、相变、电磁力和熔池表面形貌的多物理场耦合仿真模型。通过对比实验结果讨论了在稳态磁场作用下,熔凝层熔池内部温度场和流场的变化规律以及表面波纹的抑制原理。结果显示,稳态磁场所提供的洛伦兹力为抑制熔池对流的阻力,其方向与熔池对流方向时刻相反。随着磁场强度的增加,熔池内部的整体流速逐渐降低,但温度场的变化不甚明显。当稳态磁场的强度大于0.5 T时,熔池形状发生变化,熔凝层表面的波纹高度明显降低,但金相组织基本不变。