連續(xù)激光輻照金屬鋁的溫度場研究.pdf

1、連續(xù)激光輻照金屬鋁的溫度場研究是激光加工等領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容之一。本文針對高斯分布的連續(xù)激光垂直輻照金屬鋁板的溫升、熔融、氣化問題，考慮了材料的熱物性參數(shù)隨溫度變化情況，基于熱傳導(dǎo)理論建立了激光輻照鋁的軸對稱溫度場計算模型，利用顯熱容法處理了相變問題，采用有限元法數(shù)值模擬了鋁的相變前后的溫度場時空分布，考察了材料的吸收率、激光光斑半徑和入射激光功率的不同取值對熔融前后的溫度場影響，以及材料的氣化相變區(qū)間的不同取值對氣化結(jié)果的影響。數(shù)值模

2、擬結(jié)果表明:
　　1、激光輻照金屬鋁，材料溫升主要發(fā)生在輻照面上，并隨著遠(yuǎn)離中心點處，溫度逐漸降低，溫度變化速度也變慢。采用組合材料吸收率更接近實際情況。
　　2、通過顯熱容法對激光輻照中材料出現(xiàn)熔化和氣化的情況進行處理，材料的溫度變化情況，在即將達(dá)到相變溫度時，由于相變潛熱的原因，材料升溫速度變慢，并會在此溫度點持續(xù)一段時間。光斑半徑和溫度場大小成反比，入射激光功率和溫度場大小成正比。
　　本文的研究結(jié)果對金屬材料的