基于Thermo-Calc的多尺度合金凝固傳輸行為計算機模擬.pdf

1、葉片是航空、地面燃氣輪發(fā)動機的關鍵零件之一，通常采用定向凝固成形的方法制造而成，產生成分偏析與組織不均勻等凝固缺陷的傾向性很大，使葉片的使用性能會明顯降低，從而降低葉片質量。葉片鑄件凝固過程中的三種傳輸行為即熱量傳輸、溶質質量傳輸及液相流動動量傳輸，對葉片的成分、組織有著重要的影響。因此對葉片鑄件定向凝固中的傳輸行為進行數值模擬，有助于了解其凝固過程，制定出基于對凝固傳輸行為控制的優(yōu)化工藝方案，并進而實現人為控制、獲得滿意的鑄件。本論文

2、工作以理論建模與計算機模擬為研究手段，應用凝固傳輸(熱量傳輸、溶質質量傳輸及液相流動動量傳輸)微觀/宏觀統(tǒng)一模型的理論，基于自行研制的類葉片合金鑄件定向凝固傳輸數值模擬程序，結合Thermo-Calc軟件，對類葉片合金鑄件的二維定向凝固行為進行了數值模擬。本論文完成了以下主要研究工作：基于本研究室已有的合金傳熱、傳質與動量傳輸微觀/宏觀多尺度統(tǒng)一數學模型及相應的合金凝固傳輸過程數值計算方法，對原有的類葉片合金鑄件定向凝固傳輸計算機模擬程

3、序BTVC2D進行了改進，將原模擬程序與Thermo-Calc軟件接口程序相結合，實現了二者在執(zhí)行代碼層次上的密切耦合；利用Thermo-Calc軟件TCCR/TCW4/TQ6版本對Ga-In-Sn、Al-Cu(含有Fe、Si雜質)、Ti-Al-Si等多元合金的凝固路徑、組織構成及相關截面相圖等進行了計算，計算結果為實驗提供了有益的指導；基于本研究室原有的類葉片合金鑄件FORTRAN用戶模擬程序，通過調用Thermo-Calc接口程序T