Ti-45Al合金焊接熔池凝固过程数值模拟

摘要

采用元胞自动机法和有限差分法建立了宏微观耦合下的焊接熔池微观组织凝固模型,对Ti-45Al合金焊后凝固过程中的枝晶生长形貌和溶质场浓度分布进行模拟,并通过试验对模拟结果进行验证.讨论分析了焊接热输入、内部形核数和表面传热系数对枝晶生长及形貌的影响.结果表明,熔池内的组织主要由柱状晶和等轴晶两种形态组成.热输入的增加和传热系数的减少均有助于柱状晶的生长,而内部形核数越大则越有利于等轴晶的生长.所建立模型的计算结果与试验结果在关于枝晶生长的定向研究中有较好吻合.