فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، فرآیند روکش‌کاری لیزری پوشش از جنس آلیاژ آنتروپی بالای TiNiCrMoW-ZrB2 روی سوپرآلیاژ اینکونل 738 (IN738) به‌صورت عددی و با استفاده از نرم‌افزار Sysweld شبیه‌سازی شده است. هدف از این مطالعه، پیش‌بینی دقیق میدان دما، گرادیان‌های دمایی، ابعاد حوضچه مذاب و بررسی تأثیر پارامترهای فرآیند مانند توان لیزر، سرعت روبش و نرخ تغذیه پودر بر ریزساختار و کیفیت نهایی پوشش است. مدل اجزای محدود سه‌بعدی طراحی‌شده با در نظر گرفتن انتقال حرارت رسانشی، همرفتی و تابشی، توانست رفتار حرارتی فرآیند را با دقت بالا بازتولید کند. در مدل‌سازی عددی، از منبع حرارتی گاوسی با توزیع توان بیضوی برای بازنمایی دقیق پرتو لیزر استفاده شد و شرایط مرزی شامل رسانش در زیرلایه، همرفت سطحی و تابش حرارتی به محیط اعمال گردید تا رفتار واقعی انتقال حرارت در فرآیند شبیه‌سازی بازتولید شود. نتایج شبیه‌سازی نشان داد افزایش توان لیزر و کاهش سرعت روبش منجر به افزایش دمای حوضچه مذاب، بهبود ذوب و چسبندگی متالورژیکی می‌شود. مقایسه‌ی داده‌های عددی با نتایج تجربی حاصل از اندازه‌گیری ترموکوپل‌ها همخوانی بسیار خوبی داشت که صحت مدل را تأیید می‌کند. در مجموع، استفاده از شبیه‌سازی حرارتی روشی مؤثر برای بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند، کاهش هزینه‌ها و درک عمیق‌تر از رفتار حرارتی و ریزساختاری آلیاژهای آنتروپی بالا در روکش‌کاری لیزری به شمار می‌رود.