Влияние комбинированного магнитного и электрического поля на распределение частиц WC при лазерной инжекционной наплавке - Лян Ван; Юн Ху; Шиуинг Сонг; Дзиньхуа Яо (Автоматическая сварка, 2016)
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.