基于元胞自動(dòng)機(jī)法的TC4-DT鈦合金電子束焊接頭晶粒組織模擬.pdf

1、通過(guò)對(duì)焊縫組織凝固過(guò)程的模擬來(lái)深入地了解焊接接頭的組織形態(tài)，對(duì)建立基于焊接接頭細(xì)觀組織形態(tài)的失效模型、分析其在工作中的失效模式來(lái)說(shuō)十分重要。本文運(yùn)用元胞自動(dòng)機(jī)法(Cellular Automata)，以TC4-DT鈦合金電子束焊為對(duì)象，模擬了焊縫晶粒生長(zhǎng)的過(guò)程。
　　為了體現(xiàn)鄰域元胞狀態(tài)對(duì)中心元胞生長(zhǎng)的影響，對(duì)現(xiàn)有的元胞自動(dòng)機(jī)模型中有關(guān)固相率和溶質(zhì)分配的算法進(jìn)行修正。運(yùn)用改進(jìn)模型對(duì)均勻溫度場(chǎng)下的等軸晶生長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)模擬。模擬結(jié)果與

2、晶粒生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程吻合較好，模擬所得的晶粒生長(zhǎng)指數(shù)與理論值十分接近，而采用同樣方法對(duì)均勻溫度場(chǎng)下柱狀晶生長(zhǎng)的模擬結(jié)果也達(dá)到了較好的效果。
　　在以上工作基礎(chǔ)上，完成了對(duì)TC4-DT電子束焊縫溫度場(chǎng)的模擬，并將元胞自動(dòng)機(jī)模型與宏觀溫度場(chǎng)耦合，對(duì)焊縫斷面組織生長(zhǎng)進(jìn)行了模擬。模擬結(jié)果顯示：熔合線(xiàn)附近有大量形核晶粒，經(jīng)過(guò)競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)后形成了以粗大柱狀晶為主的組織；元胞網(wǎng)格尺寸越小，模擬的晶粒組織的形態(tài)越精確。
　　論文最后將 TC4-D