应用计算流体动力学模拟电子束“毛化”过程(英文)

来源期刊：稀有金属材料与工程2013年第S2期

论文作者：许恒栋 赵海燕 王西昌 巩水利

文章页码：155 - 158

关键词：电子束“毛化”技术;计算流体动力学;数值模拟;

摘    要：电子束"毛化"技术是一项新兴的电子束表面加工技术,它可通过磁场对电子束实现精密控制,通过金属熔化、流动、堆积、冷却等过程实现表面"毛化"效果。该技术可被应用于金属与复合材料间的异种材料连接、表面涂层预处理等领域。应用计算流体动力学建立了可描述电子束"毛化"过程的数值模型,通过移动脉冲热源模型模拟电子束的快速重复扫描过程,应用VOF方法追踪熔池的自由表面,并通过编写用户自定义子程序实现外加能量/动量源项的加载。对不同频率下的电子束"毛化"过程进行模拟,结果与实验一致差值在10%以内,证明了模型的有效性。另外,模拟和实验均证明,当扫描频率为0.5 Hz时,可形成最佳"毛化"效果。