金属热处理

作者：王蕾, 周天, 张泽琳, 郭钰瑶, 夏绪辉

单位：1.武汉科技大学 冶金装备及其控制教育部重点实验室, 湖北 武汉 430081; ；2.武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430081

关键词：激光弥散化工艺,Marangoni 对流,WC颗粒分布,数值模拟

基金：国家自然科学基金(52275503,72471181);湖北省杰出青年基金(2023AFA092);武汉市自然科学基金特区计划(2024040701010054)

采用数值模拟方法,分析了激光弥散化工艺中熔池稳定熔融阶段的热流场分布、WC颗粒的运动轨迹及其在强化层中的分布规律,构建了基于热-流-固耦合的多物理场模型,揭示熔池内部流动特性及其对WC颗粒运动的影响。结果表明,Marangoni对流是影响熔池流动的主导因素,流速随温度梯度和光斑半径变化。不同工艺参数显著影响WC颗粒的运动模式及最终分布,较小光斑半径或低线能量密度导致WC颗粒局部富集,而适中光斑半径和线能量密度有助于WC颗粒的均匀沉积。通过优化工艺参数,提出了浅层均匀分布法和深层均匀分布法,实现了WC颗粒在不同深度强化层的稳定均匀分布。

来源：2026年第1期

《金属热处理》期刊编辑部

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