Fe-0.04%C合金焊缝熔池凝固过程中枝晶生长及溶质浓度分布模拟

摘要：

基于枝晶生长的扩散界面模型，改进元胞自动机法，并结合有限差分法，综合考虑浓度场、温度场以及熔池形状，建立 Fe-0.04%C(质量分数)合金枝晶生长和溶质浓度分布模型。模拟单个等轴晶的生长形貌及枝晶尖端生长速度随时间的变化关系、多个等轴晶的生长形貌和溶质浓度分布、柱状晶的生长形貌和耦合温度场后的柱状晶?等轴晶转变过程，并与实验进行对比。结果表明：取向角对枝晶形貌有一定的影响；枝晶尖端生长速度随时间的延长最后趋于稳定；熔池形状影响柱状晶生长形貌；溶质主要富集在枝晶根部及晶界处。模拟结果与实验结果吻合较好。

关键词：元胞自动机-有限元法、枝晶生长、溶质分布、温度分布

分类号：TG402;TG113.12(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51274162；国家高技术研究发展计划资助项目2013AA031303

在线出版日期：2015-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2854-2862