铝合金焊接熔池凝固组织演变过程的定量相场研究

摘要

本文对铝合金焊接熔池凝固过程中熔合线附近区域的枝晶演变进行了定量相场研究.为了考虑焊接熔池枝晶生长过程中的瞬态条件,对推进速度及温度梯度等控制条件进行推导,然后与相场方程耦合,最终获得了熔池凝固组织的演变规律.研究结果表明,焊接熔池中枝晶生长的尖端速率在不同生长阶段的表现形式与推进速度具有较大的差异.在给定的焊接参数条件下,通过相场计算得到的一次枝晶间距与实验结果吻合良好.此外,在仿真结果和实验结果中均发现二次枝晶沿着温度梯度的方向偏转生长.