多元合金激光增材制造凝固组织演变模拟

作     者：齐海波 张云浩 冯校飞 韩日宏 吴栋 QI Haibo;ZHANG Yunhao;FENG Xiaofei;HAN Rihong;WU Dong

作者机构：石家庄铁道大学石家庄050043 河北省交通工程材料重点实验室石家庄050043 中国科学院金属研究所沈阳110016 

出 版 物：《焊接学报》 (Transactions of The China Welding Institution)

年 卷 期：2020年第41卷第5期

页      面：71-77,I0005页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51705345) 河北省重点研发计划(18211813D) 河北省自然科学基金资助项目(E2017210054) 河北省教育厅青年拔尖资助项目(BJ2018034) 

主　　题：多元合金 激光增材制造 凝固组织 数值模拟 

摘      要：针对多元合金激光熔覆过程,基于有限元方法和元胞自动机技术建立了多元合金激光熔覆熔池三维传热传质及凝固组织形貌演变模型,通过自行开发的宏微观耦合接口程序实现了三维熔池模型和多元合金凝固组织演变模型的耦合.针对IN718激光熔覆过程中的传热传质和凝固组织演变过程进行了模拟,研究了基板初始晶粒尺寸、异质形核及多层熔覆扫描路径对熔覆层凝固组织形貌的影响机理,并对模拟结果进行了试验验证.结果表明,模拟结果与实际物理过程吻合较好,所开发的耦合模型能够真实反映多元合金激光熔覆过程.