基于元胞自動機法的TC4-DT鈦合金電子束焊接頭晶粒組織模擬.pdf

1、通過對焊縫組織凝固過程的模擬來深入地了解焊接接頭的組織形態(tài)，對建立基于焊接接頭細觀組織形態(tài)的失效模型、分析其在工作中的失效模式來說十分重要。本文運用元胞自動機法(Cellular Automata)，以TC4-DT鈦合金電子束焊為對象，模擬了焊縫晶粒生長的過程。
　　為了體現(xiàn)鄰域元胞狀態(tài)對中心元胞生長的影響，對現(xiàn)有的元胞自動機模型中有關固相率和溶質分配的算法進行修正。運用改進模型對均勻溫度場下的等軸晶生長實現(xiàn)了動態(tài)模擬。模擬結果與

2、晶粒生長動力學過程吻合較好，模擬所得的晶粒生長指數與理論值十分接近，而采用同樣方法對均勻溫度場下柱狀晶生長的模擬結果也達到了較好的效果。
　　在以上工作基礎上，完成了對TC4-DT電子束焊縫溫度場的模擬，并將元胞自動機模型與宏觀溫度場耦合，對焊縫斷面組織生長進行了模擬。模擬結果顯示：熔合線附近有大量形核晶粒，經過競爭生長后形成了以粗大柱狀晶為主的組織；元胞網格尺寸越小，模擬的晶粒組織的形態(tài)越精確。
　　論文最后將 TC4-D