激光制造中高功率激光束与金属粉末流相互作用机理研究

激光制造技术是国际激光加工领域研究前沿课题，国内外已有重要应用。在激光制造过程中，高功率激光作用下的金属粉末流中存在能量、动量和质量的传输过程，它直接决定激光制造零件的尺寸、精度和性能。本申请重点研究金属粉末流对激光能量的吸收和光/热能量转换机理；建立受热粉流的能量、动量和质量传输方程；用计算机模拟其温度场、速度场和浓度场；并开展试验检测，用红外（IR）技术检测金属粉末流温度场，用近年新发展起来的数字粒子图像测速技术（DPIV-Digital Particle Image Velocimetry）检测金属粉末流速度场和浓度场；找出激光与金属粉末流/载流气体相互作用的物理过程对激光制造工艺的影响规律。本工作国内外尚无深入系统研究，不仅具有重要的科学价值，而且对激光制造的工业应用有直接指导作用。本申请研究成果将提供7篇高水平研究论文。