含第二相粒子的焊接熱影響區(qū)晶粒長大分析.pdf

1、粗晶區(qū)是焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)，本文采用物理模擬方法，對X80管線鋼HAZ的奧氏體晶粒長大規(guī)律進(jìn)行了初步的研究，并在熱模擬數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，引入焊接熱循環(huán)，建立了HAZ粗晶區(qū)的奧氏體晶粒長大動(dòng)力學(xué)方程。 本文采用Monte Carlo(MC)模擬技術(shù)，以Visual C++為運(yùn)行平臺，編寫了MC模擬微觀組織的程序，實(shí)現(xiàn)了不同時(shí)刻晶粒長大演變情況的模擬。以蒙特卡羅法為基礎(chǔ)，采用了一種將蒙特卡羅模擬時(shí)間步與實(shí)際時(shí)間相匹配的模式，將模擬與實(shí)際

2、焊接工藝對應(yīng)起來。 本文還對X80管線鋼中第二相粒子行為及其對晶粒長大行為影響進(jìn)行了分析。根據(jù)第二相粒子與基體晶界交互作用的微觀物理機(jī)制，在正常晶粒長大模型的基礎(chǔ)上，引入第二相粒子，對含有不同數(shù)量和不同尺寸第二相粒子的虛擬材料基體中晶粒長大過程的影響進(jìn)行了模擬和定量分析。模擬結(jié)果表明，隨著第二相粒子體積分?jǐn)?shù)的增加，基體極限晶粒尺寸減小，系統(tǒng)內(nèi)晶粒尺寸分布的均勻性加強(qiáng)；在體積分?jǐn)?shù)相同的情況下，粒子尺寸越大，基體晶粒的尺寸越大，而晶

3、粒尺寸分布的均勻性也有所降低。 本文的研究表明，MC模擬是研究焊接HAZ晶粒長大的一種有效的方法，能夠模擬奧氏體晶粒微觀形貌的變化，更重要的是它能夠有效地模擬存在第二相粒子焊接。HAZ奧氏體晶粒長大。對X80管線鋼的物理模擬表明，由于鋼中第二相粒子的存在，奧氏體晶粒平均尺寸較小，這是因?yàn)榈诙嗔Ｗ訉Я５拈L大具有釘扎作用，第二相粒子分布越均勻，尺寸越細(xì)小，數(shù)量越多，對奧氏體晶粒長大的阻礙作用越大。在計(jì)算機(jī)模擬過程，第二相本身隨溫