激光熔覆中金属粉末流的参数检测

【摘要】：在激光熔覆中,金属粉末由载流气体输送从粉嘴喷出后被高功率激光辐射至熔融状态,然后进入由同一束激光辐射在基材上所形成的熔池,当融化的金属冷凝后,便形成了熔覆层。因此,金属粉末粒子的运动情况直接影响熔覆的效果。但是,由于金属粉末粒子的平均直径只有50μm,同时因为其相互间碰撞,运动行为极其复杂,所以粒子的运动很难测量。本文讨论如何应用数字粒子图像测速技术来对粒子的运动进行测量,其中主要的困难在于识别不同时刻的同一粒子。采用这种方法,可以通过两张具有一定时间间隔的图片来确定粒子流的位移矢量场。速度场可以通过位移场除以时间间隔得出。从而,粉末流的汇聚角、发散角以及纵横方向的速度分布得以确定。