Fe-C合金焊接熔池凝固过程等轴晶/柱状晶的模拟研究

摘要

基于元胞自动机方法建立了枝晶生长的数值模型,应用该模型模拟了Fe-C合金焊接熔池凝固期间柱状晶向等轴晶(CET)转变过程中枝晶生长形貌与溶质浓度分布状况,模拟过程主要考虑不同扰动振幅和冷却速率对柱状晶向等轴晶转变的影响.模拟结果清晰地再现了焊接熔池凝固过程中柱状晶向等轴晶的转变过程;随着时间步长增大,晶粒数逐渐增多,最终趋于稳定值;当冷却速率增加时,生长速度增大,枝晶生长的越充分,显微偏析越严重,而CET转变越容易所需时间越短;当扰动振幅增大时,一次枝晶生长的越细,二次、三次枝晶竞争越激烈.