毛坯基体形态对再制造同轴送粉粉流场影响规律分析

郭辰光 吕 宁 郭 昊 李 强 岳海涛

1.辽宁工程技术大学机械工程学院，阜新，1230002.辽宁省大型工矿装备重点实验室，阜新，123000

0 引言

激光增材再制造技术是以激光熔覆技术为基础，对服役失效零件进行几何形貌及力学性能恢复的先进制造技术[1]。同轴送粉喷嘴是激光再制造系统的重要组成部分，能够将粉末均匀分布、汇聚后与激光高能束交互作用，在基体表面形成熔覆层[2-3]。由于基体形态不同，粉末撞击基体后，粉流场的变化情况也不尽相同，因此，研究不同毛坯基体形态下气粉流场的变化情况，对提高再制造试件成形质量和效率具有重要的指导意义[4]。

近年来国内外学者对粉流流场规律开展了大量研究。GAO等[5]通过数值模拟和实验研究了粉体流动速率、颗粒性质和其他工艺参数对粉体流动特性的影响；TABERNERO等[6]提出了一种模拟粉末流量在同轴喷嘴上分布的数值模型，对粉末粒度分布和进料速率等输入参数进行深入研究；LIN[7]应用FLUENT软件对不同喷嘴出口布置方式下同轴喷嘴的粉末流动结构进行了数值模拟；LIU等[8]通过建立三维数值模型，研究同轴进料喷嘴的粉末流结构、同轴喷管内颗粒的碰撞行为，以及粉尘浓度分布对粉末流汇聚性的影响；BALU等[9]建立了基于计算流体动力学(CFD)的粉末流动模型来表征Ni-WC复合粉末的同轴粉末流动行为；靳晓曙等[10]采用欧拉双流体方法分析了粉末浓度场分布及粉末流参数的变化规律；张琦[11]通过建立多通道同轴送粉喷嘴的有限元仿真模型进行送粉实验,对同轴送粉喷嘴气-粉流在粉管出口处存在的发散现象进行实验研究, 确定影响气-粉流汇聚特性的因素；……