激光增材制造中的热质输运

李志永 [1],
[1] 中科院力学所
Published in 2017

钴基高温合金,因其优异的高温综合性能而被广泛应用于航空发动机制造等领域,激光增材制造是制造几何形状复杂的高温合金零件的有效途径。目前,高温合金增材制造中,缺陷与组织成分的控制是关键的技术瓶颈,而这两方面的问题都与熔池中的热质传输过程密切相关,因此我们将研究的方向着眼于揭示熔池流动背后复杂的物理现象。本研究基于 COMSOL 多物理场耦合,应用 ht、tpfmm、tcs 接口,提出了适用于高温合金多组分热质传输的数值模型,研究了温度梯度G以及凝固速率R对界面围观凝固组织的影响以及钴基合金中主要成分 Fe、C、Co、Cr 的传质特性以及成分分布,基于本模型能偶较为准确的预测并解熔池的凝固行为,组织结构以及对性能的影响。