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作者：武玉琴;王诗淞;曹龙超;胡航;高飘;蔡旺;闫飞;
单位：武汉纺织大学机械工程学院湖北省数字化纺织装备重点实验室;武汉理工大学汽车工程学院;
摘要：激光金属沉积(laser metal deposition, LMD)作为一种重要的金属激光增材制造技术，在制造大型复杂形状零件方面得到了越来越广泛的应用。粉末流动行为是影响熔覆层质量的重要因素之一。应用仿真与实验验证相结合的方法，基于三通道同轴送粉喷嘴建立了三维仿真模型。根据气固两相流理论，采用离散元法和有限体积法，对同轴送粉过程粉末流动特征进行耦合仿真并进行实验验证。为提高流动粉末的汇聚效果和粉末利用率，研究不同载气流量和中路气流量下粉末的速度场、浓度场、焦距、汇聚半径和汇聚面积的变化规律。结果表明：载气流量较小时，汇聚半径较大，且粉末在汇聚平面分布不均匀。随载气流量增大，粉末汇聚半径减小，当载气流量为10 L/min时汇聚效果最好。载气流量为10 L/min时，随中路气流量增大，粉末汇聚面积增大；当中路气流量为10 L/min时粉末汇聚效果最好，粉末利用率最高。
关键词：增材制造;;激光金属沉积;;粉末流动行为;;数值模拟;;同轴喷嘴
基金资助：国家自然科学基金(52105446);; 智能制造装备与技术国家重点实验室开放项目(IMCTKF2023011);; 武汉-曙光计划知识创新项目(2022010801020252);; 湖北省自然科学基金(2023AFB878、2022CFD054)
