激光熔覆純鎳熔池底部組織生長(zhǎng)的相場(chǎng)法模擬

編號(hào)：FTJS04736

篇名：激光熔覆純鎳熔池底部組織生長(zhǎng)的相場(chǎng)法模擬

作者：孫道金； 劉繼常； 李欽棟；

關(guān)鍵詞：激光技術(shù)； 激光熔覆； 相場(chǎng)法； 宏微觀耦合； 數(shù)值模擬；

機(jī)構(gòu)： 湖南大學(xué)汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；

摘要： 對(duì)純鎳同軸送粉激光熔覆過(guò)程中宏觀溫度場(chǎng)與熔池底部微觀組織生長(zhǎng)進(jìn)行了二維耦合模擬計(jì)算。首先利用標(biāo)志變量法計(jì)算因粉末的加入而產(chǎn)生的邊界動(dòng)態(tài)改變,進(jìn)行宏觀溫度場(chǎng)模擬,再取熔池底部一宏觀單元進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化,作為微觀模擬區(qū)域,并通過(guò)插值計(jì)算獲得微觀模擬區(qū)域的初始溫度條件,同時(shí)在計(jì)算中用宏觀單元溫度實(shí)時(shí)修正微觀計(jì)算區(qū)域溫度邊界條件。在微觀區(qū)域底部設(shè)置晶核,確定相場(chǎng)初始條件,并采用相場(chǎng)法進(jìn)行微觀區(qū)域的相場(chǎng)、溫度場(chǎng)耦合計(jì)算,獲得微觀組織形貌。最后進(jìn)行試驗(yàn),在鎳板基底上熔覆鎳粉,模擬所得微觀組織形貌與試驗(yàn)所得基本吻合,驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性。