含第二相粒子的焊接熱影響區(qū)晶粒長大分析.pdf

1、粗晶區(qū)是焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)，本文采用物理模擬方法，對X80管線鋼HAZ的奧氏體晶粒長大規(guī)律進行了初步的研究，并在熱模擬數(shù)據(jù)的基礎上，引入焊接熱循環(huán)，建立了HAZ粗晶區(qū)的奧氏體晶粒長大動力學方程。 本文采用Monte Carlo(MC)模擬技術，以Visual C++為運行平臺，編寫了MC模擬微觀組織的程序，實現(xiàn)了不同時刻晶粒長大演變情況的模擬。以蒙特卡羅法為基礎，采用了一種將蒙特卡羅模擬時間步與實際時間相匹配的模式，將模擬與實際

2、焊接工藝對應起來。 本文還對X80管線鋼中第二相粒子行為及其對晶粒長大行為影響進行了分析。根據(jù)第二相粒子與基體晶界交互作用的微觀物理機制，在正常晶粒長大模型的基礎上，引入第二相粒子，對含有不同數(shù)量和不同尺寸第二相粒子的虛擬材料基體中晶粒長大過程的影響進行了模擬和定量分析。模擬結(jié)果表明，隨著第二相粒子體積分數(shù)的增加，基體極限晶粒尺寸減小，系統(tǒng)內(nèi)晶粒尺寸分布的均勻性加強；在體積分數(shù)相同的情況下，粒子尺寸越大，基體晶粒的尺寸越大，而晶

3、粒尺寸分布的均勻性也有所降低。 本文的研究表明，MC模擬是研究焊接HAZ晶粒長大的一種有效的方法，能夠模擬奧氏體晶粒微觀形貌的變化，更重要的是它能夠有效地模擬存在第二相粒子焊接。HAZ奧氏體晶粒長大。對X80管線鋼的物理模擬表明，由于鋼中第二相粒子的存在，奧氏體晶粒平均尺寸較小，這是因為第二相粒子對晶粒的長大具有釘扎作用，第二相粒子分布越均勻，尺寸越細小，數(shù)量越多，對奧氏體晶粒長大的阻礙作用越大。在計算機模擬過程，第二相本身隨溫