等离子沉积直接成形传热传质与晶粒生长多尺度数值模拟

• 作者: 孔凡荣 张海鸥 王桂兰
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 等离子沉积直接成形(PDM) Monte Carlo方法 有限容积法 水平集方法 镍基高温合金
• 年，卷（期）: 2009,（4）
• 页码范围: 415-421
• 页数: 7页
• 分类号: TK121|TG456.2
• 字数: 3913字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0412-1961.2009.04.007

摘要

运用有限容积法(FVM)对等离子沉积直接成形(PDM)过程中的沉积层温度场、熔池液相流动场进行了数值模拟.采用水平集方法追踪液/气界面演变过程,采用焓孔隙率法处理固/液相变过程,并采用Monte Carlo(MC)方法模拟沉积温度载荷作用下成形件热影响区(HAZ)组织的晶粒长大过程.基于所提出的FVM-MC法耦合的宏/微观统一模型模拟了镍基高温合金K163薄壁零件PDM过程中沉积层HAZ晶粒的生长过程,预测了在重复热冲击作用下热影响区晶粒长大与转变过程.模拟结果表明,热冲击频率与温度幅值直接决定热成形件的组织形态;热扫描速度影响熔池液相流动与温度场分布,从而间接决定了成形件的最终晶粒尺寸与分布.随着热扫描速度的增加,成形件晶粒趋于细化.在保证粉末充分熔融条件下,提高热扫描速度可以细化HAZ的晶粒尺寸.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王桂兰	华中科技大学材料科学与工程学院	207	2135	22.0	39.0
2	张海鸥	华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室	212	1614	19.0	31.0