熊 俊，薛卫萍，姚志文

(南昌航空大学工程训练中心，江西 南昌 330063)

1 引言

高强度铝合金具备比重小、强度高、加工性能好和焊接性能优等诸多优势，现阶段被广泛运用在航空工业与民用工业等领域[1]。激光熔覆是一种柔性化的先进制造方式，在高能密度激光束基础上，材料表面能够实现快速物理冶金的工艺流程，在铝合金表面进行激光熔覆可以极大增强材料整体性能，让基材更加坚固。由于激光熔覆熔池中流体流动和传热对熔覆层性能发挥关键作用[2]，因此模拟温度场分布是研究激光熔覆时熔池中传热的根本依据。

文献[3]利用CALPHAD法推算温变物性参数，构建碟片激光器激光熔覆过程多场耦合模型，综合考虑光束和粉末间的相互作用，熔池表面张力、浮力对液态金属流动的影响，熔覆带的瞬时变化，计算获得熔覆过程温度场、速度场、应力场瞬时变化规律。但该方法计算时间较长，实用性不高。文献[4]搭建彩色CCD同轴测温系统，通过优化实验参数，测温平台能够获得清晰、稳定的熔池表面图像，对所拍图像进行处理和计算，可得到熔池表面的温度场。通过对熔池表面不同区域进行测温，获取和CCD测量结果基本吻合的熔池表面温度分布。但该方法没有充分考虑热流密度分布问题，导致温度场模拟结果精度不高。

针对以上方法的不足，本文通过分析激光熔覆过程，了解影响熔覆温度场分布结果精度的关键因素，构建满足激光映射真实状况的温度场模型，获得激光熔覆材料参数、边界条件计算方式，得到准确的温度场分布结果。……