同步气冷辅助激光定向能量沉积TC4的热流输运特性研究

Laser & Optoelectronics Progress 2026

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Authors: 张宏伟 Zhang Hongwei, 吴宗放 Wu Zongfang, 王贵 Wang Gui, 陈正钢 Chen Zhenggang, 吴家柱 Wu Jiazhu
DOI: 10.3788/lop251242
Cited by: 0
References: 26

Abstract

本文综合考虑激光束、粉束流、冷气射流和熔池的交互作用，以及固/液相变等重要物理事件，建立了激光定向能量沉积热-流耦合输运模型，研究了同步气冷辅助激光定向能量沉积（SGCL-DED）和常规激光定向能量沉积（Laser-DED）工艺下TC4钛合金熔池的传热和流体流动特征。结果表明：在Laser-DED和SGCL-DED工艺中，Marangoni对流主导熔池流动，并引发向外流动的环形涡流。与Laser-DED相比，SGCL-DED工艺的冷气射流对熔池后方施加强化冷却作用，使等温线向熔池收缩，熔池更短，峰值温度更低，热影响区更小，Marangoni对流效应更弱，而冷却速率、形态因子和峰值流速更大。

Fields of Study & Subjects

Additive Manufacturing Materials and Processes Welding Techniques and Residual Stresses Laser Material Processing Techniques

Publication details

Journal / source
Laser & Optoelectronics Progress
Volume
63
Issue
1
Pages
0114011–0114011
Publication date
1 January 2026
Language
EN