本文針對(duì)鋁/鋼異種金屬焊接過(guò)程中接頭界面上微觀組織演變機(jī)理的分析難題,以脈沖旁路耦合電弧GMAW（Pulsed Double-electrode gas metal arc welding,Pulsed DE-GMAW）方法對(duì)鋁/鋼實(shí)施焊接,基于蒙特卡羅（Monte Carlo,MC）及元胞自動(dòng)機(jī)（Cellular Automaton,CA）模型的優(yōu)點(diǎn),建立起多物相、多取向數(shù)值模型對(duì)鋁/鋼P(yáng)ulsed DE-GMAW焊接界面微觀組織的演變機(jī)理進(jìn)行探究,并輔助以實(shí)驗(yàn)分析對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證分析。在MC模擬晶粒生長(zhǎng)方法的基礎(chǔ)上,提出晶體形核與生長(zhǎng)優(yōu)先取向方法,即提出優(yōu)先生長(zhǎng)取向因子,優(yōu)先取向因子影響效應(yīng)借鑒CA方法,即建立雙層網(wǎng)格MC模型。采用該方法來(lái)建立格點(diǎn)跟蹤模型,對(duì)晶體從液相中形核到長(zhǎng)大的整個(gè)連續(xù)過(guò)程進(jìn)行了模擬研究,通過(guò)格點(diǎn)跟蹤方法對(duì)模擬過(guò)程中固相分?jǐn)?shù)的變化情況和晶粒大小進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。研究結(jié)果表明所建立的模型能很好的反映晶粒形核與生長(zhǎng)過(guò)程,所構(gòu)建的格點(diǎn)跟蹤方法可以精確的統(tǒng)計(jì)固相分?jǐn)?shù)及晶粒大小的變化情況,模擬過(guò)程中固相分?jǐn)?shù)的變化與蒙特卡羅步（Monte Carlo Steps,MCS）之間滿(mǎn)... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋁/鋼焊接的技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.1 鋁/鋼壓焊
        1.2.2 鋁/鋼釬焊
        1.2.3 鋁/鋼熔釬焊
    1.3 鋁/鋼異種金屬接頭界面行為的研究現(xiàn)狀
    1.4 物相數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.4.1 相場(chǎng)法在焊接模擬的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.2 元胞自動(dòng)機(jī)在焊接模擬的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.4.3 蒙特卡羅在焊接模擬的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 課題研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線(xiàn)
        1.5.1 課題研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線(xiàn)
        1.5.3 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第二章 雙層網(wǎng)格蒙特卡羅模型的建立
    2.1 鋁/鋼焊接接頭界面及形成過(guò)程分析
    2.2 現(xiàn)有模擬方法對(duì)分析鋁/鋼界面形成過(guò)程的局限性
    2.3 雙層網(wǎng)格MC法的建立
        2.3.1 雙層網(wǎng)格MC法的理論依據(jù)
        2.3.2 形核模型
        2.3.3 生長(zhǎng)模型
    2.4 模擬研究
    2.5 雙層網(wǎng)格MC法可行性分析
        2.5.1 結(jié)晶與生長(zhǎng)過(guò)程分析
        2.5.2 指標(biāo)分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 鋁/鋼焊接界面金屬間化合物形成及演化過(guò)程的模擬研究
    3.1 鋁/鋼焊接界面金屬間化合物形態(tài)分析
        3.1.1 金屬間化合物種類(lèi)分析
        3.1.2 金屬間化合物層生長(zhǎng)機(jī)理假設(shè)
    3.2 Fe-Al金屬間化合物生長(zhǎng)過(guò)程模擬
        3.2.1 溫度場(chǎng)
        3.2.2 溶質(zhì)傳輸模型
        3.2.3 形核模型
        3.2.4 生長(zhǎng)模型
    3.3 Fe-Al金屬間化合物模擬結(jié)果分析
        3.3.1 模擬過(guò)程及結(jié)果分析
        3.3.2 焊接過(guò)程溫度對(duì)金屬間化合物的影響規(guī)律
        3.3.3 模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 鋁/鋼接頭界面層中Fe_2A_(l5)晶粒生長(zhǎng)取向的模擬研究
    4.1 金屬間化合物Fe_2A_(l5)的生長(zhǎng)機(jī)理分析及模型假設(shè)
    4.2 模型的構(gòu)建
        4.2.1 物理模型分析
        4.2.2 溫度場(chǎng)
        4.2.3 空位擴(kuò)散機(jī)Fe_2A_(l5)制
        4.2.4 區(qū)域能量演化規(guī)則
        4.2.5 形核機(jī)制
        4.2.6 生長(zhǎng)機(jī)制
    4.3 模擬過(guò)程及結(jié)果分析
        4.3.1 三種確定生長(zhǎng)取向下的模擬結(jié)果分析
        4.3.2 隨機(jī)形核取向下的模擬結(jié)果分析
        4.3.3 考慮存在合金元素下模擬分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鋁/鋼接頭界面Fe_2A_(l5)的生長(zhǎng)的EBSD分析及接頭性能預(yù)測(cè)
    5.1 實(shí)驗(yàn)方法及材料
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析
        5.2.1 焊接參數(shù)對(duì)Fe_2A_(l5)的晶粒形態(tài)及分布分析
        5.2.2 Fe_2A_(l5)的晶粒取向分布規(guī)律分析
    5.3 鋁/鋼焊接接頭性能薄弱區(qū)域的預(yù)測(cè)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 Zn元素在界面金屬間化合物層中的遷移規(guī)律探究
    6.1 遷移機(jī)理分析
    6.2 遷移模型的建立
        6.2.1 模型的基本假設(shè)
        6.2.2 幾何模型的構(gòu)建
        6.2.3 數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建
    6.3 遷移過(guò)程的模擬
        6.3.1 模擬結(jié)果分析
        6.3.2 不同Zn含量的遷移規(guī)律分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3487929