Ti-6Al-4V三元合金焊接熔池凝固组织模拟

来源期刊：材料导报2021年第8期

论文作者：张敏 郭宇飞 黄超 张立胜 张文辉

文章页码：8116 - 8120

关键词：三元合金;元胞自动机;焊接熔池;枝晶形貌;溶质浓度;

摘    要：将二元合金元胞自动机模型与热力学相平衡求解软件相结合,提出了一种三元合金元胞自动机模型。对模型的稳定性进行了验证,模拟了Ti-6Al-4V三元合金焊接熔池凝固过程中枝晶的生长形貌、溶质浓度的分布以及扰动振幅对枝晶生长的影响,并进行了金相实验验证。结果表明,模型稳定性良好,能够实现三元合金焊接熔池凝固过程的数值模拟;熔池中枝晶择优生长显著,且存在晶界偏析现象;Al元素与V元素在液相中的浓度分布规律大致相同;随着扰动振幅的增大,熔池中的枝晶数量逐渐增加,枝晶臂间距减小,竞争生长进一步加强;模拟结果与实验结果基本吻合。