基于計算機技術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)律研究成了材料領域的熱點和重點，同時，激光熔覆屬于典型的非平衡凝固過程，其凝固過程相當復雜，具有快速凝固等特點，普通的實驗很難做到對形核長大過程的觀察和描述。因此，利用強大的計算機技術，對激光熔覆過程獲得的金相圖處理提取相關參數(shù)，并對整個溫度場進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Nb+C粉末獲得NbC增強Ni3Si基復合涂層的金相圖利用MATLAB軟件對其進行數(shù)字化圖像處理，并對顆粒增強相NbC進行邊緣檢測，利用ImageJ軟件對經(jīng)過處理后的圖像進行測量和分析，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，對激光熔覆過程進行溫度場模擬，結(jié)合溫度場云圖的變化及相關理論對其進行分析獲得最大

3、溫度梯度方向和位置，并對熱源加載是否正確進行判斷。
　　然后，采用元胞自動機CA法，模擬了激光熔覆非平衡凝固過程中顆粒增強相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)合的計算機處理方法，可對熔覆層的組織與性能進行較好的預測和驗證，同時可為后期高溫合金激光熔覆非平衡凝固過程的相關計算機模擬提供參考。
　　最后，對數(shù)字圖像處理結(jié)果與模擬結(jié)果同實驗結(jié)果進行了對比，三