基于Thermo-Calc的多尺度合金凝固傳輸行為計(jì)算機(jī)模擬.pdf

1、葉片是航空、地面燃?xì)廨啺l(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件之一，通常采用定向凝固成形的方法制造而成，產(chǎn)生成分偏析與組織不均勻等凝固缺陷的傾向性很大，使葉片的使用性能會(huì)明顯降低，從而降低葉片質(zhì)量。葉片鑄件凝固過程中的三種傳輸行為即熱量傳輸、溶質(zhì)質(zhì)量傳輸及液相流動(dòng)動(dòng)量傳輸，對(duì)葉片的成分、組織有著重要的影響。因此對(duì)葉片鑄件定向凝固中的傳輸行為進(jìn)行數(shù)值模擬，有助于了解其凝固過程，制定出基于對(duì)凝固傳輸行為控制的優(yōu)化工藝方案，并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人為控制、獲得滿意的鑄件。本論文

2、工作以理論建模與計(jì)算機(jī)模擬為研究手段，應(yīng)用凝固傳輸(熱量傳輸、溶質(zhì)質(zhì)量傳輸及液相流動(dòng)動(dòng)量傳輸)微觀/宏觀統(tǒng)一模型的理論，基于自行研制的類葉片合金鑄件定向凝固傳輸數(shù)值模擬程序，結(jié)合Thermo-Calc軟件，對(duì)類葉片合金鑄件的二維定向凝固行為進(jìn)行了數(shù)值模擬。本論文完成了以下主要研究工作：基于本研究室已有的合金傳熱、傳質(zhì)與動(dòng)量傳輸微觀/宏觀多尺度統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型及相應(yīng)的合金凝固傳輸過程數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)原有的類葉片合金鑄件定向凝固傳輸計(jì)算機(jī)模擬程

3、序BTVC2D進(jìn)行了改進(jìn)，將原模擬程序與Thermo-Calc軟件接口程序相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了二者在執(zhí)行代碼層次上的密切耦合；利用Thermo-Calc軟件TCCR/TCW4/TQ6版本對(duì)Ga-In-Sn、Al-Cu(含有Fe、Si雜質(zhì))、Ti-Al-Si等多元合金的凝固路徑、組織構(gòu)成及相關(guān)截面相圖等進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為實(shí)驗(yàn)提供了有益的指導(dǎo)；基于本研究室原有的類葉片合金鑄件FORTRAN用戶模擬程序，通過調(diào)用Thermo-Calc接口程序T