Ti-Nb合金激光粉末沉积增材制造显微组织的相场模拟

• 作者: 姚欣欣 张昭 葛芃
• 来源期刊: 兵器材料科学与工程
• 学科: 航空航天
• 关键词: 有限元传热模型 相场模拟 增材制造 枝晶间距
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 1-6
• 页数: 6页
• 分类号: V261.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.14024/j.cnki.1004-244x.20180821.007

摘要

将传统有限元传热模型和定量相场模型结合,模拟Ti-Nb合金多层激光粉末增材制造过程中金属凝固过程的温度历史及其显微组织.研究Ti-Nb合金在激光粉末沉淀过程中各层的晶粒演化,与已有试验对比验证模型的准确性.将有限元传热模型得到的不同增材层的温度历史用于定量相场模型模拟合金在局部稳态条件下的定向凝固行为,采用Fortran编写程序求解以凝固速度和温度梯度作为输入参数的相场方程.结果表明:不同增材层的热历史及凝固形态是有区别的,随着增材的层数增加,每层熔池边界的温度梯度呈非线性降低,相应的显微组织的枝晶间距随着温度梯度的降低而增大.