Прямое численное моделирование формирования дендритной структуры металла шва с дисперсными тугоплавкими инокулянтами

• Дата: 2016
• Автори: Ермоленко, Д.Ю., Игнатенко, А.В., Головко, В.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2016
• Назва видання: Автоматическая сварка
• Теми: Научно-техничесий раздел
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/147884
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Прямое численное моделирование формирования дендритной структуры металла шва с дисперсными тугоплавкими инокулянтами / Д.Ю. Ермоленко, А.В. Игнатенко, В.В. Головко // Автоматическая сварка. — 2016. — № 12 (759). — С. 15-22. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.

Исследованы преимущества введения в расплав дисперсных тугоплавких инокулянтов с целью управления и оптимизации первичной структуры металла шва высокопрочных низколегированных сталей. Рассмотрены основные предположения и ограничения предложенной в данной работе модели процесса кристаллизации металла шва. Подробно описана модель кристаллизации расплава с учетом влияния введенных дисперсных тугоплавких инокулянтов. Представлена гипотеза о механизме взаимодействия тугоплавкого инокулянта с движущимся фронтом кристаллизации, которая была принята в расчетах. Описано влияние различных легирующих элементов на поверхностную энергию границы раздела фаз. Описаны граничные условия предложенной модели, реализованной в виде авторского программного обеспечения. Приведены результаты вычислительных экспериментов, показывающие возможность управлять параметрами и морфологией первичной структуры металла шва высокопрочной низколегированной стали путем введения в расплав дисперсных тугоплавких инокулянтов (на примере введения TiO₂). Представлено сопоставление экспериментальных и вычислительных результатов измерения параметров первичной структуры. Разработанная математическая модель и программное обеспечение, написанное на ее основе, подходит для прогнозирования размерных параметров и морфологии первичной структуры металла шва с учетом введенных в сварочную ванну тугоплавких инокулянтов.