42CrMo表面多道激光熔覆Ni60A的温度场与流场演变规律研究

在多道激光熔覆过程中，熔覆层的重熔行为会引起熔池内部传热传质的变化，进而影响熔覆层的微观组织。基于多相流理论建立了Ni60A合金粉末在42CrMo基板上的多道熔覆物质传输模型，用于模拟多道熔覆成型过程，揭示多道熔覆过程中温度场和流场的演变规律，研究搭接率对熔覆层平整度的影响。设计激光熔覆实验，观察最优搭接率下熔覆层形貌及显微组织。结果表明：温度场呈现中间高两边低的温度梯度；在多道熔覆时，温度场的热积累效应尤为显著；随着熔覆逐道进行，起始温度与峰值温度呈现上升趋势，同时后续熔覆会导致先前熔覆层重熔；单道熔池的流场中存在两个稳定的马兰戈尼流，而多道熔池的流场因受到重力的作用，马兰戈尼流发生变化；随着搭接率增大，搭接侧马兰戈尼流逐渐减弱直至消失；当搭接率为40%时，熔覆层表面的平整度较高，微观组织分布均匀。