基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的激光熔覆非平衡凝固過程研究.pdf

1、激光熔覆凝固過程中，其凝固微觀組織形貌大小分布及其他相關(guān)參數(shù)都直接會影響和決定了材料的最終使用及性能，大量的非平衡凝固微觀組織的形核及長大過程的生長規(guī)律研究成了材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，同時，激光熔覆屬于典型的非平衡凝固過程，其凝固過程相當(dāng)復(fù)雜，具有快速凝固等特點(diǎn)，普通的實(shí)驗(yàn)很難做到對形核長大過程的觀察和描述。因此，利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)，對激光熔覆過程獲得的金相圖處理提取相關(guān)參數(shù)，并對整個溫度場進(jìn)行模擬同時對非平衡凝固微觀組織做一仿真分析。

2、
　　首先，通過對高溫合金GH864表面激光熔覆Ni78Si19Ti3合金粉末且加適當(dāng)Nb+C粉末獲得NbC增強(qiáng)Ni3Si基復(fù)合涂層的金相圖利用MATLAB軟件對其進(jìn)行數(shù)字化圖像處理，并對顆粒增強(qiáng)相NbC進(jìn)行邊緣檢測，利用ImageJ軟件對經(jīng)過處理后的圖像進(jìn)行測量和分析，為后續(xù)的微觀組織模擬提供數(shù)據(jù)來源。
　　其次，利用ANSYS有限元分析軟件，對激光熔覆過程進(jìn)行溫度場模擬，結(jié)合溫度場云圖的變化及相關(guān)理論對其進(jìn)行分析獲得最大

3、溫度梯度方向和位置，并對熱源加載是否正確進(jìn)行判斷。
　　然后，采用元胞自動機(jī)CA法，模擬了激光熔覆非平衡凝固過程中顆粒增強(qiáng)相NbC的形核長大過程。將有限元溫度場仿真分析、數(shù)字圖像處理技術(shù)與CA法模擬非平衡凝固中微觀組織的形核長大相結(jié)合的計(jì)算機(jī)處理方法，可對熔覆層的組織與性能進(jìn)行較好的預(yù)測和驗(yàn)證，同時可為后期高溫合金激光熔覆非平衡凝固過程的相關(guān)計(jì)算機(jī)模擬提供參考。
　　最后，對數(shù)字圖像處理結(jié)果與模擬結(jié)果同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比，三