鎳基合金激光熔覆傳熱傳質(zhì)數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2023-02-12 10:43
大型艦船以及海洋鉆采設(shè)備由于長(zhǎng)期處于鹽度較高的海洋環(huán)境中,腐蝕極為嚴(yán)重,腐蝕不但能夠降低海洋裝備結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,縮短海洋裝備壽命,還會(huì)影響作業(yè)性能和作業(yè)安全,因此尋求有效的腐蝕控制方法是我國(guó)工業(yè)發(fā)展關(guān)注的重要問(wèn)題。鎳基高溫合金憑借其耐高溫、耐腐蝕、耐復(fù)雜應(yīng)力等性能,在制作渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作葉片、導(dǎo)向葉片、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)以及工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)等高溫零部件方面具有廣泛的適用性。激光熔覆對(duì)于鎳基高溫耐蝕合金的制造具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),不僅能夠縮短生產(chǎn)時(shí)間、降低生產(chǎn)成本,還能優(yōu)先考慮功能設(shè)計(jì)。非常適用于成型制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)鈾C(jī)輪中噴嘴、葉片、燃燒室等熱段部件以及航天飛行器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等復(fù)雜零件。目前,鎳基高溫合金成型過(guò)程中的微觀組織及元素成分控制是限制激光熔覆制備鎳基合金進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵,而這兩方面問(wèn)題都與熔池中傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象有關(guān),如何理解和調(diào)控熔池內(nèi)復(fù)雜熱物理過(guò)程,是目前研究的主要趨勢(shì),也是進(jìn)一步預(yù)測(cè)及控制激光熔覆制備的鎳基高溫合金零件的微觀組織和力學(xué)性能的基礎(chǔ)與前提。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,激光光斑對(duì)生產(chǎn)效率和熔覆層的凝固參數(shù)有著較大的影響。因此,本文主要包括兩個(gè)研究?jī)?nèi)容:首先,本文主要討論圓形光斑激光熔覆過(guò)程中的熔池...
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
1.1 引言
1.2 激光熔覆技術(shù)
1.3 激光熔覆數(shù)值模擬
1.4 激光熔覆工藝存在的問(wèn)題
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
1.6 本課題研究方法及結(jié)構(gòu)安排
2 計(jì)算流體力學(xué)
2.1 引言
2.2 流體分類
2.3 流體控制方程
2.4 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及材料
3.1 激光熔覆實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
3.2 實(shí)驗(yàn)材料
3.3 激光熔覆實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)
3.4 微觀組織分析及合金元素分析
3.5 本章小結(jié)
4 圓形光斑激光熔覆模擬數(shù)值模型
4.1 引言
4.2 物理模型
4.3 幾何模型及網(wǎng)格劃分
4.4 基本假設(shè)
4.5 計(jì)算域控制方程
4.6 三維熱源模型
4.7 邊界條件
4.8 材料熱物性計(jì)算
4.9 粉末材料凝固融化屬性
4.10 本章小結(jié)
5 圓形光斑激光熔覆溫度場(chǎng)及流場(chǎng)模擬結(jié)果及討論
5.1 引言
5.2 掃描速度對(duì)熔池溫度場(chǎng)的影響
5.3 圓形光斑鎳基合金激光熔覆熔池溫度場(chǎng)及流場(chǎng)
5.4 凝固參數(shù)對(duì)熔覆層微觀組織演變的影響
5.5 本章小結(jié)
6 矩形光斑激光熔覆過(guò)程中的有限元模擬
6.1 有限元簡(jiǎn)介
6.2 有限元模型前處理
6.3 基于矩形光斑的激光熔覆溫度場(chǎng)模擬
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)和展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3740956
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
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變量注釋表
1 緒論
1.1 引言
1.2 激光熔覆技術(shù)
1.3 激光熔覆數(shù)值模擬
1.4 激光熔覆工藝存在的問(wèn)題
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
1.6 本課題研究方法及結(jié)構(gòu)安排
2 計(jì)算流體力學(xué)
2.1 引言
2.2 流體分類
2.3 流體控制方程
2.4 本章小結(jié)
3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及材料
3.1 激光熔覆實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
3.2 實(shí)驗(yàn)材料
3.3 激光熔覆實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)
3.4 微觀組織分析及合金元素分析
3.5 本章小結(jié)
4 圓形光斑激光熔覆模擬數(shù)值模型
4.1 引言
4.2 物理模型
4.3 幾何模型及網(wǎng)格劃分
4.4 基本假設(shè)
4.5 計(jì)算域控制方程
4.6 三維熱源模型
4.7 邊界條件
4.8 材料熱物性計(jì)算
4.9 粉末材料凝固融化屬性
4.10 本章小結(jié)
5 圓形光斑激光熔覆溫度場(chǎng)及流場(chǎng)模擬結(jié)果及討論
5.1 引言
5.2 掃描速度對(duì)熔池溫度場(chǎng)的影響
5.3 圓形光斑鎳基合金激光熔覆熔池溫度場(chǎng)及流場(chǎng)
5.4 凝固參數(shù)對(duì)熔覆層微觀組織演變的影響
5.5 本章小結(jié)
6 矩形光斑激光熔覆過(guò)程中的有限元模擬
6.1 有限元簡(jiǎn)介
6.2 有限元模型前處理
6.3 基于矩形光斑的激光熔覆溫度場(chǎng)模擬
6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)和展望
7.1 本文總結(jié)
7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3740956
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