激光增材制造适用于多种金属和金属基复合材料，然而，激光增材制造期间的瞬态物理现象很难通过现有监测手段观察。本研究介绍了H13热作模具钢激光表面强化过程中的热机械动力学和流体行为，开发了数值仿真模型用于研究H13钢工件重熔过程中的温度场、熔池轮廓和热影响区特性，利用实验结果和数学计算建立了激光加工工艺参数与缺陷产生之间的相关性，用于指导激光重熔表面强化热冲压模具。使用计算流体动力学模型研究激光熔池热动力行为，基于Marangoni 对流和氧化现象研究了 H13 钢熔池内元素的介观偏析。对H13钢激光定向能量沉积进行了瞬态物理现象分析，用于预测沉积层轮廓，并根据计算的增材过程中温度梯度和凝固速率分析晶粒形貌。将钴包微米级碳化钨作为增强相用于热冲压模具表面改性，制备的表面在室温和热冲压工作温度下均展现出更优异的耐磨性，旨在赋予高附加值热冲压和注塑模具更长的使用寿命并缩短生产线停机时长。
 

增材制造,激光,表面强化