铝锂合金激光焊池

用多物理多尺度模型再现了铝锂合金激光焊接熔池中独特的等轴-柱状-等轴转变现象，预测结果与实验吻合。

Han, Chu · 蒋平 · 耿韶宁 · Ren, Liangyuan

Journal of Materials Science and Technology 2024

技术优势

三维再现独特转变

模型在三维空间中揭示了熔池中特有的等轴-柱状-等轴转变现象，与实验观测吻合，可解释此前难以捕捉的微观组织演变。

计算高效

采用CPU并行计算、自适应网格细化和移动坐标系算法，能够处理二维和三维域中的大规模数据，提高模拟效率。

揭示晶粒竞争机制

模拟阐明了多个不同取向晶粒在熔合边界附近的三维竞争生长，以及等轴晶带如何阻碍柱状晶生长并诱发新柱状晶的机制。

应用场景

• 激光焊接工艺优化：借助模拟预测不同形核率下的晶粒形态，优化焊接参数以控制焊缝微观组织。
• 铝锂合金结构件：通过理解熔池凝固行为，提高铝锂合金激光焊接接头的质量和可靠性。
• 焊接熔池模拟：为焊接熔池微观组织模拟提供高效的多尺度三维模型。