CA-LBM模型模拟不同工艺对枝晶非对称性生长行为的影响

摘要

建立了用于模拟单相合金固溶体凝固过程温度场、流场、浓度场以及微观组织模拟的二维元胞自动机-格子玻尔兹曼方法(cellular automaton-lattice Boltzmann method,CA-LBM)数值模型.对强制对流作用下不同工艺条件对枝晶非对称性生长(Dendritic asymmetrical growth,DAG)行为的影响进行了研究.模拟结果表明,与不计入流动过程的纯扩散型合金凝固模拟结果相比较,强制对流造成枝晶非对称性生长行为,且枝晶的凝固效率增加;当工艺条件改变时,枝晶非对称性生长行为也会随之发生变化,表现为初始过冷度越小、对流速度越大、冷却速率越小会使枝晶非对称性生长行为趋向更强.