铝合金搅拌摩擦焊动态再结晶过程的相场模拟

【作者】 杨春靓； 武传松；

【机构】 山东大学材料科学与工程学院；

【摘要】 基于deform-3D软件模拟FSW工艺过程的点追踪结果,应用多相场模型与KM位错模型结合的方法,模拟了不同工艺参数下的6061铝合金FSW焊核区正中心的动态再结晶与晶粒生长,并通过相同位置的EBSD测试实验结果验证了模型的可靠性。对比不同工艺参数下的模拟结果,发现低焊速下应变率低,形核数少,形核结束早,经历的高温时间长,导致大多数的再结晶晶粒尺寸大,同时,留存母材晶粒多而大,使得低转速下的平均晶粒尺寸大;相对应的,高焊速下应变率高形核数量多,形核结束时更接近变形结束,形核结束后经历的高温时间短,再结晶晶粒比低焊速时长得小,同时留存的母材晶粒数量少,因此平均晶粒尺寸下降。同时,随着焊接速度提升,再结晶历时减小,再结晶时长占变形时长的百分比增加,孕育期缩短,孕育期时长占变形时长的百分比减小。更多还原