通过热力耦合的数值模拟和实验研究，对激光熔覆过程进行分析。

简介：
通过运用热-结构间接耦合非线性有限元分析方法，并借助ANSYS生死单元技术，对激光熔覆过程中的温度场和应力场进行了详细的数值模拟。该模拟旨在探究不同激光工艺参数下，激光功率以及扫描速度对温度场和应力场分布规律产生的具体影响。分析结果显示，通过对有限元模型中温度分布规律的深入考察，以及对试件金相组织形貌特征的综合评估，成功验证了所采用模型的准确性和可靠性。熔覆层经历的温度变化主要分为两阶段：首先是脉冲式、快速的升温过程；随后则呈现出双曲线形的下降趋势。此外，沿激光扫描方向，熔覆层表面的多个节点所呈现的温度-时间曲线均表现出逐渐增强的峰值特征。值得注意的是，在熔覆层与基体结合面中部沿Z轴方向上，靠近固定端的应力水平相对较高；而基体中部沿X轴方向则呈现出一种W形对称分布的应力状态。与此同时，自由端中部沿Y轴方向上，熔覆层与基体结合处易出现显著的应力集中现象及突变情况。