长脉冲与连续激光联合辐照铝合金的温度场仿真

为了给长脉冲与连续激光联合作用模式的参数选择提供依据，采用ANSYS分析了长脉冲激光和连续激光共同辐照下2A12铝合金的温度场，得到了不同连续激光与长脉冲激光加载起始时刻的时间间隔和不同光斑半径组合情况下激光辐照中心点的最高温度和熔池的大小。结果表明，随着时间间隔的增大，激光辐照中心点的最高温度越高；当两束激光的时间间隔大于某特定值时，脉冲激光所造成的温升才会逐渐增加；激光辐照中心点的最高温度和熔池的大小主要由峰值功率较高的长脉冲激光决定，但是如果选择合适的连续激光预热，尤其是当连续激光的功率密度达到105 W/cm2量级时，联合作用能显著增大熔池的尺寸，并适量提高辐照中心点的温度。