铁素体不锈钢焊接热影响区晶粒长大过程模拟

提出一种用Monte Carlo模拟单相合金的热影响区（HAZ）晶粒长大方法,可以将焊接实际时间与模拟过程对应起来,应用有限元方法计算出焊接热循环,并结合晶粒长大的Arrhenius公式,模拟了铁素体不锈钢EB26-1在一定规范下HAZ晶粒的演变情况,模拟结果表明,此方法可以预测HAZ中晶粒的分布以及存在于HAZ中很陡的温度梯度对晶粒长大的阻碍作用。     

工业纯铝焊接热影响区晶粒生长的模拟

结合焊接工艺试验和热模拟试验,运用蒙特卡罗(MC)技术模拟了工业纯铝L1060焊接热影响区(HAZ)晶粒生长过程。首先应用试验和统计学的方法确定了工业纯铝L1060晶粒生长的动力学模型,然后计算了焊接热循环,同时基于蒙特卡罗技术编制了模拟程序,最后在不同焊接热输入情况下,模拟了晶粒生长过程。模拟结果与试验结果非常接近,为评定焊接工艺和材料焊接性提供了依据。     

焊接过程组织演变——模拟焊接热影响区晶粒长大

基于晶粒正常长大过程中的能量和曲率因素,建立了晶粒正常长大能量一曲率驱动元胞自动机二维模型.该模型能正确反映晶粒正常生长过程中平均晶粒尺寸大小与时间、晶粒生长速率与温度、晶粒生长速度与曲率等关系,以及晶粒尺寸分布时间不变性等重要规律.同时,通过建立元胞自动机时间(tCAS)与现实时间的转换关系,实现了能量一曲率驱动元胞自动机在现实时间尺度上对焊接热影响区晶粒长大过程的模拟.结果表明,模拟结果符合焊接热影响区理论晶粒分布规律.     

焊接热影响区晶粒生长动力学及其晶粒生长图的建立

本文提出了一种焊接热影响区(HAZ)晶粒生长动力学模型。基于这种模型和部分焊接热模拟试样的奥氏体晶粒尺寸数据,建立了含Mo及含Mo、V两种微合金化钢的模拟HAZ晶粒生长图。该图的预测值与其他焊接热模拟试样的奥氏体晶粒尺寸实测值较好地吻合。并对这两种钢的晶粒生长动力学特性进行了讨论。     

工业纯铝焊接热影响区微观组织模拟

将蒙特卡罗(MC)技术引入到晶粒生长模拟中，结合焊接工艺和热模拟试验，模拟了单相合金焊接热影响区(HAZ)晶粒生长过程。首先应用实验和统计学的方法确定了材料晶粒生长的动力学模型，然后计算了焊接热循环，同时基于蒙特卡罗技术编制了模拟程序。最后在不同焊接热输入情况下，模拟了晶粒生长过程。模拟结果动态演示了晶粒生长过程，并且体现了焊接热钉扎效应。模拟得出数据与试验结果非常接近，为评定焊接工艺和材料可焊性提供了依据。     

TCS不锈钢复合热源焊接热影响区晶粒长大的预测

根据等温条件下的铁索体晶粒长大公式,推导出了焊接热影响区(HAZ)铁索体晶粒长大的动力学方程,并结合焊接热循环的数值分析结果对TCS不锈钢热影响区晶粒长大进行了预测.在此基础上,对复合焊新型焊接工艺条件下TCS不锈钢HAZ的晶粒长大情况进行了数值计算,得到了3种工艺参数下TCS不锈钢复合焊HAZ内的晶粒尺寸.基于TCS不锈钢复合焊接接头的金相图片,测量了HAZ内的平均晶粒尺寸,对数值模拟结果进行了验证.初步讨论了晶粒尺寸随热循环温度的长大情况和热循环温度差异对晶粒长大的影响规律.     

焊接热影响区微观结构演化的蒙特卡罗计算机模拟方法

焊接热影响区是影响焊接性能的主要区域。焊接热影响区的晶粒长大常常导致焊接热影响区成为性能薄弱的环节，对焊接热影响区晶粒长大的研究一直是焊接接头的重要研究课题。焊接热影响区微观结构演化与诸多因素密切相关，是一个复杂的过程。运用适当的计算机方法进行模拟，完成对晶粒生长的完全预测，具有重要的意义，可以为优化焊接工艺参数，提高焊接质量提供依据。在此对在模拟焊接热影响区微观结构的演化时采用的基本方法进行综述。     

焊接热影响区晶粒长大过程的微观组织模拟

利用蒙特卡罗方法(MC)结合焊接工艺试验，模拟了单相合金焊接热影响区(HAZ)的晶粒长大过程。文中首先应用试验方法确定了材料的晶粒长大动力学方程，在不同峰值温度和冷却速度等热输入的情况下，模拟结果再现了晶粒长大的动态过程，并体现出热钉扎效应。得出了与焊接实际过程相一致的模拟结果。为以后进行三维焊接热影响区晶粒长大模拟奠定了可靠的基础。     

00Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢的焊接

介绍了在高温、高腐蚀性介质中工作的00Cr26Mo1超纯铁素体不锈钢材料的性能及其焊接技术要求.为防止焊接接头脆化和晶间腐蚀,在焊接试验的基础上制定了合理的产品现场焊接工艺,包括焊接材料和焊接参数及相应的焊接技术措施.实践证明,通过严格加强焊接全过程保护,防止焊接过程污染,能够获得优良的焊接质量.     

超精细粒钢中焊接HAZ晶粒长大规律

根据传统金属学和焊接冶金学理论,对800 MPa和400 MPa两个强度级别的新一代钢铁材料进行了焊接热模拟试验,分析了焊接热影响区HAZ晶粒长大规律.结果表明,随着Tp和t8/5的逐渐增大,新一代钢铁材料焊接HAZ的奥氏体晶粒都存在严重的长大倾向,且400 MPa级较800 MPa级的HAZ奥氏体晶粒长大更为严重.     

Three-dimensional Monte Carlo simulation of discontinuous grain growth in HAZ of stainless steel during GTAW process

The Monte Carlo (MC) simulations of grain growth in the heat affected zone (HAZ) of titanium alloys and ultra fine austenite steels are widely used. In single-phase alloys, the pinning effect of the grain boundary precipitates is one of the important factors to influence grain growth. However, it has not been considered in most of the simulations. In this study, both thermal pinning and precipitates pinning effects were taken into account to simulate grain growth in HAZ of austenite stainless steel SUS316 during gas tungsten arc welding (GTAW) process. By using heat transfer and fluid flow model, the thermal process of welding that influences grain structure evolution is obtained as well. The results of the simulation agree with the experiment and demonstrate that the grains in HAZ grow discontinuously when a large amount of carbides lie on the grain boundary.     

Formulation of grain growth diagram in simulated weld HAZ of Ti-microalloyed steel

In this paper,the response of TiN particles to welding thermal cycle and the kinetic behavior of the grain growth in weld heat-affected zone of the Ti-microalloyed steel have been studied by using the simulation technology.Based on the theory of the TiN particle dissolution and coarsening kinetic models in weld thermal cycle and some metallographic data from thermal simulated samples,the grain growth diagram of Ti-microalloyed steel is presented.The experimental data from thermal simulated weld samples agre...     

400 MPa级超级钢焊接热影响区晶粒尺寸的预测

应用有限元方法建立了超级钢焊接温度场的数学模型,对5mm厚、400MPa超级钢等离子弧焊接温度场和热循环进行了模拟和分析;利用模拟得到的热影响区热循环曲线,根据晶粒长大动力学原理对热影响区晶粒尺寸进行预测。预测结果表明,焊接接头热影响区宽度约为6.5mm;焊接接头热影响区晶粒明显长大,最大晶粒尺寸约为180μm;焊接接头热影响区晶粒随冷却速度的加快而细化,但细化程度有限。     

2205双相不锈钢焊接热影响区的组织转变行为

通过焊接热模拟方法和现代材料组织分析技术,研究了冷却时间t8/5和t12/8对2205双相不锈钢模拟热影响区(HAZ)组织转变行为的影响.结果表明,固定t12/8,改变t8/5,2205双相不锈钢模拟HAZ的组织形态和相比例相差不大,用t8/5作为参数研究这种材料HAZ组织转变行为是不恰当的;固定t8/5,改变t12/8,2205双相不锈钢模拟HAZ的组织形态和相比例变化比较大,t12/8是影响这种材料HAZ组织的本质因素,用它来研究对2205双相不锈钢HAZ组织的影响更为确切.冷却时间t12/8对2205双相不锈钢模拟HAZ组织的影响规律是,随着t12/8的增加,奥氏体由原来的长条状逐渐变成树枝状,晶界和晶粒内部均析出奥氏体,相互交集在一起形成网状.铁素体的比例随着冷却时间t12/8的增加而缓慢下降;2205双相不锈钢模拟HAZ组织中奥氏体和铁素体晶内比母材有更多的位错.     

高氮奥氏体不锈钢1Cr22Mn15N热影响区组织特征

高氮奥氏体不锈钢(高氮钢)是利用氮代替镍进行合金化的一种合金结构钢,其焊接技术将关系着此种钢的研制开发.作者对高氮钢焊接热影响区(HAZ)的组织和硬度进行了研究.结果表明,高氮钢焊接热影响区组织为奥氏体和δ- 铁素体.随着焊接冷却速度的增大,HAZ中δ- 铁素体的总量越多;随着焊接峰值温度停留时间的增加,HAZ中δ-铁素体的总量越多.在合适的焊接条件下,HAZ硬度高于母材,HAZ不存在软化区.     

12%Cr铁素体不锈钢粗晶区组织转变和晶粒长大及析出相分析

用Gleeble3800热力模拟试验机模拟了12%Cr不锈钢焊接热循环加热过程,利用光学显微镜、场发射扫描电镜及透射电子显微镜研究了其组织转变、晶粒长大规律及析出相.结果表明,加热到900℃以上组织大部分转变为奥氏体,冷却到室温转变为马氏体,1250℃以上奥氏体全部转变为δ铁素体;1 250℃以下晶粒长大缓慢,1 250℃以上,晶粒随峰值温度的提高和保温时间的延长急剧长大.第二相组织的存在有效地抑制了晶粒长大;母材基体中存在大量细小弥散的铌钛复合碳化物.加热到1 350℃以上,这些碳化物迅速溶解到基体中,不能钉扎晶界和抑制晶粒长大.     

Effect of welding heat input on HAZ character in ultra-fine grain steel welding

In this essay, we studied how heat input affected the microstructure, hardness, grain size and heat-affected zone (HAZ) dimension of WCX355 ultra-fine grain steel which was welded respectively by the ultra narrow-gap welding (UNGW) process and the overlaying process with CO2 as protective atmosphere and laser welding process. The experimental results show when the heat input changed from 1.65 kJ/cm to 5.93 kJ/cm, the width of its HAZ ranged from O. 6 mm to 2. 1 ram. The average grain size grew up from 2 ~ 5 pln of base metal to 20～70 um and found no obvious soften phenomenon in overheatedzone. The width of normalized zone was generally wide as 2/3 as that of the whole HAZ, and the grain size in this zone is smaller than that in base metal. Under the circumstance of equal heat input, the HAZ width of UNGW is narrower than that of the laser welding.