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作者：雷朝娇;任松;郑小强;张大斌;曹阳;吴家柱;
单位：贵州大学机械工程学院;
摘要：为探究常规/高速激光定向能量沉积(CL-DED/HL-DED)熔池热流输运特性，考虑固/液相变、热-流耦合等重要物理事件，建立激光定向能量沉积熔池热-流耦合数学模型，模型预测的沉积道尺寸与实验结果吻合良好。然后比较研究CL-DED和HL-DED下熔池的热流输运行为。结果表明：后者产生的等温线分布更稀疏。在沉积道纵向中心截面上的凝固界面处，后者的平均温度梯度和平均凝固速率分别较前者高86.34%和高5.42倍。后者的平均温度梯度方向角较前者低59.16%,有利于产生沿z方向生长的强织构晶粒。后者的冷却速率(G×R)和形态因子(G/R)分别较前者高4.05倍和低64.93%,表明后者有利于产生细小的等轴晶。两者在熔池横截面上都形成了两个对流尺度相当的涡流，且熔池流动均由Marangoni剪切应力主导。
关键词：高速激光定向能量沉积;;熔池热输运;;流体动力学;;数值模拟
基金资助：国家自然科学基金(52365041);; 贵州省自然科学重点基金项目(黔科合基础-ZK[2023]重点017);; 贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑[2022]一般042)
