Стаценко П.А. Грачев Г.Н.
Численное моделирование процессов застывания расплавленной частицы порошка при падении на подложку при лазерно-плазменной наплавке.
Reporter: Стаценко П.А.
Для задач лазерно-плазменной наплавки проведено численное моделирование процессов протекающих при падении сферической капли жидкого металла на твердую подложку (ниже температуры плавления) и последующего процесса застывания, кристаллизации.
Моделирование движения расплава производилось с использованием метода гидродинамики сглаженных частиц (SPH) [1] с учетом влияния сил поверхностного натяжения и адгезии [2]. Уравнение теплопроводности записывалось в этой же формулировке [3].
Проведено моделирование в зависимости от скорости падения (2÷10 м/с), температуры капли (1550÷2735 0С), температуры подложки (20÷1550 0С). Температура капли и подложки брались типичные для процесса лазерно-плазменной наплавки. В зависимости от временного периода воздействия излучения частица может быть частично расплавившейся, а подложка иметь ванну расплава.
Литература.
1. Smoothed particle hydrodynamics. J.J. Monaghan. Ann. Rev. Astron. Astro., 30 (1992), pp. 543–571
2. Versatile Surface Tension and Adhesion for SPH Fluids. Nadir Akinci, Gizem Akinci, Matthias Teschner.
3. Modeling confined multi-material heat and mass flows using SPH. Paul W. Cleary. Applied Mathematical Modelling. Volume 22, Issue 12, December 1998, Pages 981–993
To reports list