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

1、激光熔覆凝固過(guò)程中，其凝固微觀(guān)組織形貌大小分布及其他相關(guān)參數(shù)都直接會(huì)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(guān)組織的形核及長(zhǎng)大過(guò)程的生長(zhǎng)規(guī)律研究成了材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，同時(shí)，激光熔覆屬于典型的非平衡凝固過(guò)程，其凝固過(guò)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(duì)形核長(zhǎng)大過(guò)程的觀(guān)察和描述。因此，利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)激光熔覆過(guò)程獲得的金相圖處理提取相關(guān)參數(shù)，并對(duì)整個(gè)溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬同時(shí)對(duì)非平衡凝固微觀(guān)組織做一仿真分析。

2、
　　首先，通過(guò)對(duì)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(duì)其進(jìn)行數(shù)字化圖像處理，并對(duì)顆粒增強(qiáng)相NbC進(jìn)行邊緣檢測(cè)，利用ImageJ軟件對(duì)經(jīng)過(guò)處理后的圖像進(jìn)行測(cè)量和分析，為后續(xù)的微觀(guān)組織模擬提供數(shù)據(jù)來(lái)源。
　　其次，利用ANSYS有限元分析軟件，對(duì)激光熔覆過(guò)程進(jìn)行溫度場(chǎng)模擬，結(jié)合溫度場(chǎng)云圖的變化及相關(guān)理論對(duì)其進(jìn)行分析獲得最大

3、溫度梯度方向和位置，并對(duì)熱源加載是否正確進(jìn)行判斷。
　　然后，采用元胞自動(dòng)機(jī)CA法，模擬了激光熔覆非平衡凝固過(guò)程中顆粒增強(qiáng)相NbC的形核長(zhǎng)大過(guò)程。將有限元溫度場(chǎng)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(guān)組織的形核長(zhǎng)大相結(jié)合的計(jì)算機(jī)處理方法，可對(duì)熔覆層的組織與性能進(jìn)行較好的預(yù)測(cè)和驗(yàn)證，同時(shí)可為后期高溫合金激光熔覆非平衡凝固過(guò)程的相關(guān)計(jì)算機(jī)模擬提供參考。
　　最后，對(duì)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(duì)比，三