随着毛化加工技术的发展,相继出现了喷丸毛化技术、电火花毛化技术、电子束毛化技术、喷墨毛化技术和激光毛化技术等各种毛化技术。各种毛化技术均有各自的优点,但相比较而言,激光毛化技术具有更加优良的毛化性能。由于激光毛化的加工过程极短,熔池内部金属流体的温度场和流场变化十分迅速,若采用实验的方法测量温度场和流场的变化情况,必然存在着很多的困难,但计算机技术的快速发展为数值仿真技术的发展提供了坚实的基础。采用数值仿真技术已成为研究激光熔池温度场和流场的主要手段,本课题通过仿真结果研究激光毛化加工参数对毛化效果的影响趋势,为优化毛化工艺提供必要的理论支持和实际的应用价值。本文采用FLUENT数值仿真软件模拟激光毛化的加工过程中,重点研究了激光功率、脉冲宽度、扫描速度对毛化坑形貌的影响和熔池内部金属流体的运动状态。本文主要从以下几个方面进行研究：介绍了激光毛化加工技术的发展历程和研究现状,阐述了本文的研究意义和主要研究内容。分析了激光毛化加工时的轧辊材料对激光的吸收作用,研究了激光毛化的热作用过程,通过合理的简化,以解析式的形式给出了熔池的温度场分布,并初步研究了激光毛化熔池内部的自然对流和Marangoni对流问题。建立了激光毛化过程的熔池模型,根据模型给出了具体的边界条件、源项的处理方法和相关的数值仿真计算参数。采用高斯激光源作为热源模型,选取不同的激光毛化加工工艺参数对毛化的温度场进行数值模拟,并采用单因素轮换法讨论了激光功率、脉冲宽度、扫描速度对毛化坑形貌的影响趋势,得出了毛化坑形貌随加工参数的变化趋势。根据变化趋势,选择一组更合理的加工参数再次进行仿真,模拟出熔池内部金属流体的运动状态。模拟的结果表明,可利用数值仿真技术对激光毛化加工技术进行研究。根据实际情况对软件进行二次开发,可进一步提高仿真精度,得到与实际更相符合的结果,为进一步开发激光毛化加工的数值仿真技术打下了基础。