毛坯基体形态对再制造同轴送粉粉流场影响规律分析

摘要

在激光增材再制造中,气粉流冲击基体表面的反射情况是影响成形质量和效率的重要因素.由于加工基体形态各不相同,粉末撞击基体后粉流场的变化情况不尽相同,以气固两相流为理论基础,采用EDEM与FLUENT软件耦合仿真,分别对规则基体边界、薄壁基体厚度及弧面基体曲率三种基体变化情况下的气粉流场分布特性进行了研究及实验验证.结果表明:在喷嘴中心轴线远离边界的过程中,壁面接触部分气流场,紊流现象显著,侧壁低速区缩小,负压范围减小,有效加工范围内颗粒数量呈指数趋势减小;随着薄壁基体宽度的增加,气流场范围向两侧发展明显,加工中心点颗粒的体积浓度逐渐降低,有效加工范围颗粒数量先增加然后维持稳定;随着弧面曲率的增大,凸面基体径向颗粒的体积浓度增大,焦点范围减小,粉流有极好的汇聚效果,凹面基体粉流集聚性较差.