激光熔覆单晶材料过程中的晶体生长的数值模拟

摘要：

采用激光同轴送粉熔覆数学模型模拟了双层熔覆过程中温度场、熔池内流场、熔池的动态演化过程,凝固过程中CET转变及熔覆层横截面的晶体方向分布.该数值模型耦合了数值传热、激光粉末相互作用、基体和粉末的熔化和凝固、熔池液态金属流场以及凝固过程中晶体的生长等物理过程,分析了工艺参数(激光功率、激光行走速度)对熔池凝固过程中CET转变趋势的影响,并将模拟结果与实验结果进行对比.模型采用水平集法(level-set方程)追踪熔覆过程中熔覆层的动态气液表面.研究结果表明,本模型很好的展示了熔池的动态演化过程,并准确的预测熔覆层的形貌和横截面晶向的分布,以及线能量对熔覆层晶向的影响.

关键词：激光熔覆、单晶合金、定向结晶、数值模拟、水平集法

所属期刊栏目：33

分类号：TG156.99(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51175338;上海市浦江人才计划资助项目12PJ1404400

在线出版日期：2013-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：144-149