焊缝熔池凝固过程中等轴晶的组织模拟

摘要

结合元胞自动机法(cA)和有限差分法,考虑了界面能各向异性、界面扰动、溶质扩散、成分过冷、曲率过冷等因素,建立了焊缝熔池凝固过程中的微观组织演变模型,模拟了焊接熔池凝固过程中单个及多个等轴晶的生长.分析了网格数和时间步长与枝晶尖端生长速度的关系,并讨论了不同过冷度和扰动振幅对枝晶生长形貌及溶质偏析的影响.模拟结果表明,改进后的模型成功地模拟出枝晶生长的竞争机制和溶质的偏析规律,与理论分析取得很好的一致性.