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X70管线钢焊接HAZ晶粒长大的MC模拟

沈满德  
【摘要】:本文采用Monte Carlo (MC) 模拟技术对X70 管线钢焊接热影响区(HAZ)的奥氏体晶粒长大进行了研究。在部分己有研究成果的基础上,编制了二维非等温MC 模拟软件。对X70 管线钢焊接HAZ 奥氏体晶粒长大过程进行了模拟,并对影响奥氏体晶粒长大的因素进行了详细的讨论。 采用MC 模拟技术,不仅能够模拟焊接HAZ 奥氏体晶粒长大的动力学过程,而且能够逼真地模拟奥氏体晶粒微观形貌的变化,更重要的是它可以很好地模拟焊接HAZ 存在非常大的温度梯度情况下奥氏体晶粒长大的过程。本文采用了基于实验数据的模型(EDB)来建立MC 模拟时间与真实时间的联系。利用回归分析方法确定了晶粒长大指数和激活能等参数。运用MC 模拟试验,建立了平均晶粒尺寸与蒙特卡罗步数之间的关系,利用回归分析方法确定了MC 模型常数。 本文以C++ Builder 为开发工具,以Windows 为运行环境,开发了二维非等温集成模拟软件系统。输入温度场数据和必要的参数,软件就能够模拟奥氏体晶粒长大的整个过程。本文用该软件模拟了两种不同焊接热循环作用下奥氏体晶粒的长大。 本文的研究表明采用MC 技术能够很好的模拟焊接HAZ 奥氏体晶粒的长大。


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