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焊接熔覆通過(guò)在受損部位表面熔覆一層硬度高、耐磨性好的涂層，重新形成新的表面，從而修復(fù)和改善機(jī)械設(shè)備的表面性能[2,3,4]。目前常見(jiàn)的焊接熔覆技術(shù)主要有：激光熔覆技術(shù)、等離子熔覆技術(shù)和TIG熔覆技術(shù)等。

激光金屬沉積（送粉） 以功能梯度材料制造復(fù)雜幾何形狀的產(chǎn)品 預(yù)混合不同的粉末，形成定制合金 零件尺寸精度高 仿真有助于粉末噴出速率和激光參數(shù)的工藝優(yōu)化激光金屬沉積（送粉）FLOW-3D AM仿真案例研究：應(yīng)用數(shù)值模擬和回歸分析于熔覆路徑幾何形狀預(yù)測(cè)Shuhao Wang, et al.

通過(guò)對(duì)比三種通用有限元仿真軟件使用生死單元模擬激光熔覆，得到的結(jié)論是COMSOL的建模效率以及計(jì)算精度相較于其他兩種可以說(shuō)是相去天淵。COMSOL模擬選用的物理場(chǎng)為固體力學(xué)和固體傳熱，傳熱物理場(chǎng)最主要的邊界是設(shè)置熱源，在視頻中的模型中，熱源為高斯面熱源，作用于計(jì)算域的上表面；固體力學(xué)物理場(chǎng)除了設(shè)置固定約束，只需在線彈性材料下添加活化并選擇熔覆層即可。

超聲輔助激光熔覆利用高能超聲波在熔體中產(chǎn)生的非線性效應(yīng)，如超聲空化和聲流效應(yīng)等，來(lái)改善熔池內(nèi)增強(qiáng)體與熔體的潤(rùn)濕性，促使增強(qiáng)體在熔體中均勻分布。同時(shí)，聲流攪拌作用將空化效應(yīng)產(chǎn)生的晶核擴(kuò)散至整個(gè)熔池中，有效提高了形核率，均化了溫度梯度和成分分布，降低了偏析程度。這種結(jié)合了激光熔覆和超聲振動(dòng)的技術(shù)，可以提高熔覆層的質(zhì)量和性能。

<p>comsol雙橢球熱源激光熔覆仿真模型。激光熔覆粉末沉積過(guò)程中，快速熔化凝固和不同比例粉末的導(dǎo)致了熔池中復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象。以及熱行為對(duì)凝固組織和性能有顯著影響。通過(guò)三維數(shù)值模型來(lái)模擬在316L上激光熔覆過(guò)程中的傳熱、流體流動(dòng)、凝固過(guò)程。僅提供模型，按需購(gòu)買(mǎi)！

激光單道熔覆文件

這是一個(gè)增材制造的教學(xué)案例(適用于3D打印、激光熔覆、焊接等領(lǐng)域)。聲明:本cae文件為abagus2016版本，所以僅適用于2016及以上的版本，但是在最后的壓縮包中添加了inp文件，inp文件、for熱源子程序不受版本限制。這只是一個(gè)demo，所有的技術(shù)是都有展示的，只是模型精度比較差。

想要更好地掌握發(fā)展激光增材技術(shù),理解增材過(guò)程中熔池內(nèi)部的演化以及熔池表面的變化必不可少。當(dāng)前對(duì)于激光增材制造數(shù)值模擬的研究主要集中于內(nèi)部傳熱傳質(zhì)機(jī)理的研究以及熔池演化,增材成形界面的研究。

熔覆層共有兩層，每層30個(gè)熔覆單元，每個(gè)熔覆單元弧度為360/30=12°。

該方法主要用于研究成形過(guò)程中冶金缺陷的形成機(jī)理，并且可以作為微觀組織數(shù)值模擬算法（如相場(chǎng)法等）的輸入，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料熔化過(guò)程中微觀組織重熔以及凝固過(guò)程中晶粒形核與生長(zhǎng)的預(yù)測(cè)。熱-固耦合熱-固耦合模擬方法關(guān)注成形過(guò)程中熔覆沉積材料、基板的溫度分布以及與溫度變化相關(guān)的內(nèi)應(yīng)力/變形演化過(guò)程，不考慮熔池內(nèi)部的流動(dòng)和對(duì)流傳熱,通常采用有限元法進(jìn)行求解。

但是顯然，這樣只適合單道焊接或熔覆，如果你的掃描路徑很復(fù)雜，或者是Z字形或涉及到多道焊或熔覆，那么這樣寫(xiě)起來(lái)的代碼可能需要花一點(diǎn)心思定義熱源函數(shù)，我一般采用的是第二種方法，即定義局部坐標(biāo)系的方法。

通過(guò)數(shù)值模擬（FLOW-3D）確定優(yōu)化的加工參數(shù)，如激光功率、掃描速度、掃描間距和層厚等。 以SLM技術(shù)制備出Nb、Mo和NbMoTi高熵合金樣品，并使用阿基米德測(cè)量法測(cè)量了它們的密度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的加工參數(shù)可以成功制備出高密度的Nb、Mo和NbMoTi高熵合金樣品。參數(shù)設(shè)計(jì)以FLOW-3D進(jìn)行數(shù)值模擬來(lái)確認(rèn)加工參數(shù)。

Wire Based Laser Metal Deposition (LMD) 基于激光熔覆技術(shù)的焊接加工技術(shù) 零件是通過(guò)使用激光束熔化金屬絲而制成，是一種近凈成形方法 通過(guò)優(yōu)化激光功率、送絲速度和送絲方向，可以實(shí)現(xiàn)工藝穩(wěn)定性金屬板激光匙孔焊接中鈕扣孔缺陷的熔池分析 Won-ik Cho, Peer Woizeschke

現(xiàn)在越來(lái)越多的同學(xué)在用COMSOL做激光加工的模擬仿真，比如：激光打孔，激光切割，激光清洗，激光熔覆等等。連續(xù)激光很多同學(xué)都會(huì)設(shè)置，但是很多的模型都需要脈沖激光來(lái)加工材料，在設(shè)置脈沖激光的時(shí)候很多同學(xué)犯了難，不知如何下手。這里我用的是一個(gè)脈沖12ms，重復(fù)頻率50Hz的脈沖激光。

流動(dòng)熔膠區(qū) (Melt Zone) 流動(dòng)熔膠區(qū)為一指針來(lái)顯示熔膠在局部位置的填充率，通常會(huì)提供在轉(zhuǎn)注式與壓縮式制程的模擬。1跟0分別代表此區(qū)域已充填及未充填，而中間的值則是波前的位置所在。

但是顯然，這樣只適合單道焊接或熔覆，如果你的掃描路徑很復(fù)雜，或者是Z字形或涉及到多道焊或熔覆，那么這樣寫(xiě)起來(lái)的代碼可能需要花一點(diǎn)心思定義熱源函數(shù)，我一般采用的是第二種方法，即定義局部坐標(biāo)系的方法。

本案例模擬三個(gè)熱源在圓柱表面移動(dòng)，三個(gè)熱源相差120度，螺旋移動(dòng)，并且到端部后自動(dòng)往復(fù)，主要是采用激光加熱一個(gè)圓柱的案例 一、ANSYS Workbench 與 APDL 基礎(chǔ) ANSYS Workbench 是一款功能強(qiáng)大的工程仿真平臺(tái)，它提供了直觀的圖形用戶界面（GUI），使用戶能夠方便地進(jìn)行建模、分析和后處理等操作

對(duì)于葉尖接長(zhǎng)修復(fù)，采用激光單向掃描策略能降低熱積累，單晶成形效果優(yōu)于往復(fù)掃描策略[49](見(jiàn)圖 10(c))。此外，通過(guò)調(diào)整熔覆頭傾角(例如，將熔覆頭朝激光移動(dòng)方向傾斜一定的角度)改變?nèi)鄢匦螤詈湍糖把販囟忍荻确植迹部梢源龠M(jìn)單晶外延接續(xù)生長(zhǎng)[50]。還有學(xué)者提出DED-L+激光表面重熔的復(fù)合修復(fù)方法[51]，激光重熔用以去除部分頂部雜晶、平整熔化道表面，進(jìn)而提高修復(fù)質(zhì)量。