张敏
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汪强
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徐蔼彦
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邢奎
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150117
利用元胞自动机和有限差分（ CA－FD）法，采用宏－微观两种尺度，将宏观温度场与微观枝晶生长过程耦合在一起，再现了Fe－0．06％C二元合金焊接熔池的凝固过程．同时，探讨了边界散热速率对焊接熔池中枝晶生长形貌及晶粒尺寸的影响；分析了形核基底数与枝晶生长间的关系；并用实验对模拟结果进行了验证．结果表明，在熔池凝固过程中，温度梯度沿散热边界向绝热边界方向不断减小，等温线弧度不断增大；熔池散热边界附近的液相中溶质浓度远远高于绝热边附近和模拟区域中心的液相溶质浓度；模拟区域内的温度梯度随着边界散热速率的增大而升高．此外，随着形核基底的增加，柱状晶数量基本不变；而等轴晶数量不断增多，分布范围逐渐扩大，但尺寸有所减小．模拟结果反映了焊接熔池的凝固过程，并与实验结果吻合，为实际焊接工艺的选取提供了一定的参考．
关键词:
焊接冶金
,
数值模拟
,
焊接熔池
,
宏-微观模型
,
微观组织
,
枝晶生长
薛海涛
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李建国
,
李俊岳
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王宝森
中国稀土学报
通过向焊条药皮中加入稀土氧化物的方法, 研究了在焊条药皮中加入不同种类、不同含量的稀土氧化物对焊缝金属低温冲击韧性、显微组织以及扩散氢含量的影响. 实验表明, 在焊条药皮中添加适量的稀土氧化物可以细化焊缝组织、增加针状铁素体的含量、提高焊缝金属的低温冲击韧性和降低焊缝中扩散氢含量, 这是一种经济有效的向熔池中过渡稀土元素的方法, 可以在焊接材料中发挥稀土元素的特殊作用. 从焊接冶金的角度出发, 深入研究了焊条药皮中稀土氧化物向熔池中过渡稀土元素的机理、规律及其影响因素. 研究表明, 焊条药皮中的稀土氧化物在熔滴的高温阶段可以分解出稀土活性原子并过渡到熔池中, 参与焊接冶金反应, 对焊接熔池起到进一步脱硫去氧的作用.
关键词:
金属氧化物
,
稀土氧化物
,
焊条药皮
,
低温冲击韧性
,
焊接冶金
