化学激光辐照铜锌合金熔池温度场的数值模拟

陈文武^1,2，刘振东¹，李剑锋³，孙建军¹，桑凤亭²，李国卿¹

1. 大连理工大学三束材料改性国家重点实验室2. 中国科学院大连化学物理研究所3. 大连交通大学

摘 要：以傅立叶热传导模型为基础,用有限元分析软件ANSYS对化学激光辐照铜锌合金HT62熔池温度场进行了数值模拟,并采用差示扫描量热法（DSC）测定了铜锌合金的比热容,求解出模拟计算中的关键热物性参数。结果表明:激光功率密度为17.95 kW.cm-2,光斑直径为6mm时,铜锌合金在辐照0.393 s时开始熔化,至辐照结束,形成直径为6.4 mm,深度1.64 mm的球冠形的熔池;使铜锌合金发生熔化所需的功率密度阈值为6.1⁷.3 kW.cm-2;模拟结果与试验结果基体相符。该模拟可为激光辐照材料实际应用中选择合适的激光工艺参数提供依据。

关键词：化学激光;ANSYS软件;温度场;铜锌合金;