Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке

Метод лазерной инжекционной наплавки (ЛИН) используется для получения слоя металлического композита на поверхности подложки. В процессе ЛИН лазерный луч локально расплавляет поверхностный слой подложки с одновременной инжекцией на него частиц дополнительного материала. Для контроля распределения упр...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2016
Hauptverfasser: Лян Ван, Юн Ху, Шиуинг Сонг, Дзиньхуа Яо
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2016
Schriftenreihe:Автоматическая сварка
Schlagworte:
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/146562
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке / Liang Wang, Yong Hu, Shiying Song, Jianhua Yao // Автоматическая сварка. — 2016. — № 4 (752). — С. 26-34. — Бібліогр.: 34 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-146562
record_format dspace
fulltext
spelling irk-123456789-1465622019-02-11T01:24:59Z Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке Лян Ван Юн Ху Шиуинг Сонг Дзиньхуа Яо Научно-технический раздел Метод лазерной инжекционной наплавки (ЛИН) используется для получения слоя металлического композита на поверхности подложки. В процессе ЛИН лазерный луч локально расплавляет поверхностный слой подложки с одновременной инжекцией на него частиц дополнительного материала. Для контроля распределения упрочняющих частиц в слое, полученном ЛИН, можно применять комбинированное магнитное и электрическое поле (КМЭП). Влияние синергетического эффекта КМЭП на распределение упрочняющих частиц при ЛИН было исследовано с помощью экспериментальных и численных методов. В качестве упрочняющих частиц были использованы сферические частицы карбида вольфрама (WC), поскольку правильная форма была наиболее близка к условиям моделирования и хорошей работе индикатора в потоке расплава. Распределение частиц WC в продольном сечении было изучено с помощью сканирующей электронной микроскопии и рассчитано методом компьютерного моделирования с помощью 2D модели с учетом уравнений теплообмена, гидродинамики, силы сопротивления, силы Лоренца и фазового перехода. Результаты моделирования с достаточной точностью соответствуют экспериментальным данным. Исследованиями установлено наличие синергетического влияния КМЭП на распределение упрочняющих частиц при ЛИН. Распределение частиц WC в слое, полученном ЛИН, зависит от направления силы Лоренца, создаваемой КМЭП. Когда сила Лоренца и сила тяжести действуют в одном и том же направлении, подавляющее большинство частиц остаются в верхней области слоя, полученного ЛИН, а когда сила Лоренца и сила тяжести действуют в противоположном направлении, большинство частиц сосредоточены в нижней области. The laser melt injection (LMI) method is always used to prepare a metal-matrix composite layer on the surface of substrate. In LMI process, the laser beam melts the surface layer of substrate locally while simultaneously injecting particles of additional material. In order to control the distribution of reinforcement particles in LMI layer, an electricmagnetic composite field can be applied. The effect of electric-magnetic synergistic on the reinforcement particles distribution in LMI was investigated using experimental and numerical method. The spherical WC particles were used because their regular shape was most close to the simulation conditions and good tracer performance in the melt flow. The distribution of WC particles in longitudinal section was observed by SEM and calculated by computer graphics processing. The trajectory of WC particles in the melt pool was simulated by a 2D model coupled the equations of heat transfer, fluid dynamics, drag force, Lorentz force and phase transition. The simulation results were compared with experimental data and were in good agreement. The results indicated that the effect of electric-magnetic synergistic on the reinforcement particles distribution was verified. The distribution of WC particles in LMI-layer was influenced by the direction of Lorentz force induced by electric-magnetic composite field. When the Lorentz force and gravity force are in the same direction, the vast majority of particles are trapped in the upper region of LMI-layer, and when these forces are in the opposite direction, most particles are concentrated in the lower region. 2016 Article Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке / Liang Wang, Yong Hu, Shiying Song, Jianhua Yao // Автоматическая сварка. — 2016. — № 4 (752). — С. 26-34. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. 0005-111X DOI: https://doi.org/10.15407/as2016.04.02 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/146562 621.791.01:536.2 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
spellingShingle Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
Лян Ван
Юн Ху
Шиуинг Сонг
Дзиньхуа Яо
Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке
Автоматическая сварка
description Метод лазерной инжекционной наплавки (ЛИН) используется для получения слоя металлического композита на поверхности подложки. В процессе ЛИН лазерный луч локально расплавляет поверхностный слой подложки с одновременной инжекцией на него частиц дополнительного материала. Для контроля распределения упрочняющих частиц в слое, полученном ЛИН, можно применять комбинированное магнитное и электрическое поле (КМЭП). Влияние синергетического эффекта КМЭП на распределение упрочняющих частиц при ЛИН было исследовано с помощью экспериментальных и численных методов. В качестве упрочняющих частиц были использованы сферические частицы карбида вольфрама (WC), поскольку правильная форма была наиболее близка к условиям моделирования и хорошей работе индикатора в потоке расплава. Распределение частиц WC в продольном сечении было изучено с помощью сканирующей электронной микроскопии и рассчитано методом компьютерного моделирования с помощью 2D модели с учетом уравнений теплообмена, гидродинамики, силы сопротивления, силы Лоренца и фазового перехода. Результаты моделирования с достаточной точностью соответствуют экспериментальным данным. Исследованиями установлено наличие синергетического влияния КМЭП на распределение упрочняющих частиц при ЛИН. Распределение частиц WC в слое, полученном ЛИН, зависит от направления силы Лоренца, создаваемой КМЭП. Когда сила Лоренца и сила тяжести действуют в одном и том же направлении, подавляющее большинство частиц остаются в верхней области слоя, полученного ЛИН, а когда сила Лоренца и сила тяжести действуют в противоположном направлении, большинство частиц сосредоточены в нижней области.
format Article
author Лян Ван
Юн Ху
Шиуинг Сонг
Дзиньхуа Яо
author_facet Лян Ван
Юн Ху
Шиуинг Сонг
Дзиньхуа Яо
author_sort Лян Ван
title Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке
title_short Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке
title_full Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке
title_fullStr Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке
title_full_unstemmed Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке
title_sort влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц wc при лазерной инжекционной наплавке
publisher Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate 2016
topic_facet Научно-технический раздел
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/146562
citation_txt Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке / Liang Wang, Yong Hu, Shiying Song, Jianhua Yao // Автоматическая сварка. — 2016. — № 4 (752). — С. 26-34. — Бібліогр.: 34 назв. — рос.
series Автоматическая сварка
work_keys_str_mv AT lânvan vliâniekombinirovannogomagnitnogoiélektričeskogopolânaraspredeleniečasticwcprilazernojinžekcionnojnaplavke
AT ûnhu vliâniekombinirovannogomagnitnogoiélektričeskogopolânaraspredeleniečasticwcprilazernojinžekcionnojnaplavke
AT šiuingsong vliâniekombinirovannogomagnitnogoiélektričeskogopolânaraspredeleniečasticwcprilazernojinžekcionnojnaplavke
AT dzinʹhuaâo vliâniekombinirovannogomagnitnogoiélektričeskogopolânaraspredeleniečasticwcprilazernojinžekcionnojnaplavke
first_indexed 2025-07-11T00:14:43Z
last_indexed 2025-07-11T00:14:43Z
_version_ 1837307429190107136