焊接金属微观组织结晶形态演变的凝固参数阈值计算方法技术

本发明专利技术一种焊接金属微观组织结晶形态演变的凝固参数阈值计算方法，基于Nd:YAG脉冲激光点焊的脉冲闭合波形特性，提出“凝固进程百分比”的概念，度量实验焊点与模拟焊点的凝固进程，搭建实验焊点微观组织演变与模拟焊点凝固参数变化的对应关系，进而获取焊接金属微观组织结晶形态演变的凝固参数阈值，建立焊接微观组织调控的凝固参数阈值评价体系，对于研究焊接金属微观组织结晶形态演变的G/R转变阈值，以及建立焊接微观组织演变的阈值评价体系具有重要理论意义。具有重要理论意义。具有重要理论意义。

Calculation method of solidification parameter threshold for the evolution of microstructure and crystalline morphology of welding metals

【技术实现步骤摘要】
焊接金属微观组织结晶形态演变的凝固参数阈值计算方法


[0001]本专利技术涉及焊接
，特别涉及一种焊接金属微观组织结晶形态演变的凝固参数阈值计算方法。

技术介绍

[0002]焊接金属微观组织晶粒类型主要包括：柱状晶和等轴晶两大类。柱状晶形态呈柱状，性能具有明显的方向性，易生成焊接裂纹，其结晶形态主要有胞状结晶和柱状结晶等；等轴晶粒在各方向上尺寸差别较小，力学性能较好。焊接金属微观组织结晶行为影响焊接组织结晶形态，进而影响焊接接头的力学性能。在焊接熔池凝固及冷却进程中，受焊接熔池温度场动态变化的影响，焊接熔池液
‑
固界面上的凝固参数，如：温度梯度(G)和凝固速度(R)等，均在不断变化，凝固参数的计算数值(G/R)也随之变化，进而改变焊接熔池的液
‑
固界面上的成分过冷程度，使得焊接金属微观组织结晶形态发生改变。
[0003]目前，关于焊接金属微观组织结晶形态演变的研究属于定性范畴，即：随G/R减小，结晶形态由胞状晶
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柱状晶
→
等轴晶转变；暂无焊接金属微观组织结晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.焊接金属微观组织结晶形态演变的凝固参数阈值计算方法，其特征是，它包括以下步骤：1)在焊接母材上，利用Nd:YAG脉冲激光点焊机发射单束脉冲激光辐射焊接母材，进行激光自熔点焊；2)通过改变Nd:YAG脉冲激光点焊机发射单束脉冲激光的脉冲闭合波形，调整激光自熔焊点熔池液固界面凝固参数，改变成分过冷程度，实现激光自熔焊点微观组织结晶的形态演变，形成激光自熔焊点；3)利用扫描电子显微镜，测量步骤2)中所述激光自熔焊点横截面上胞状晶区、柱状晶区和等轴晶区的晶区长度，依据各晶区长度与晶区总长度比值，计算结晶形态转变点对应的凝固进程百分比S(L)；4)采用ANSYS软件，建立脉冲激光自熔点焊的二维轴对称模型，模拟计算激光焊点熔池液固界面凝固参数，即温度梯度G和凝固速度R的计算数值G/R与凝固进程百分比S(t)的函数关系；5)在步骤4)所述脉冲激光自熔点焊的二维轴对称模型的液固界面凝固参数计算数值，随凝固进程百分比的变化曲线上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张效宾，卞树旺，赵鹏飞，鲁海龙，孙文刚，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：