x70管线钢焊接haz晶粒长大的mc模拟

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1、摘要本文采用MonteCarlo(MC)模拟技术对X70管线钢焊接热影响区（HAZ）的奥氏体晶粒长大进行了研究。在部分己有研究成果的基础上，编制了二维非等温MC模拟软件。对X70管线钢焊接HAZ奥氏体晶粒长大过程进行了模拟，并对影响奥氏体晶粒长大的因素进行了详细的讨论。采用MC模拟技术，不仅能够模拟焊接HAZ奥氏体晶粒长大的动力学过程，而且能够逼真地模拟奥氏体晶粒微观形貌的变化，更重要的是它可以很好地模拟焊接HAZ存在非常大的温度梯度情况下奥氏体晶粒长大的过程。本文采用了基于实验数据的模型（EDB）来建立M

2、C模拟时间与真实时间的联系。利用回归分析方法确定了晶粒长大指数和激活能等参数。运用MC模拟试验，建立了平均晶粒尺寸与蒙特卡罗步数之间的关系，利用回归分析方法确定了MC模型常数。本文以C++Builder为开发工具，以Windows为运行环境，开发了二维非等温集成模拟软件系统。输入温度场数据和必要的参数，软件就能够模拟奥氏体晶粒长大的整个过程。本文用该软件模拟了两种不同焊接热循环作用下奥氏体晶粒的长大。本文的研究表明采用MC技术能够很好的模拟焊接HAZ奥氏体晶粒的长大。关键词：X70管线钢焊接热影响区晶粒长大

3、蒙特卡罗IAbstractInthispaper,MonteCarlo(MC)techniquewasusedtoresearchtheaustenitegraingrowthinheat-affectedzone(HAZ)ofX70pipelinesteel.Wehavedevelopedthetwodimensionsnon-isothermalMCsimulationsystem,andappliedittosimulatetheaustenitegraingrowthintheHAZofX70pip

4、elinesteel.Somefactorsinfluencingthegraingrowthwerestudiedindetail.TheMCsimulationofgraingrowthcanprovidenotonlygraingrowthkineticsbutalsodetailedinformationongrainmorphologyevolution.Furthermore,MCtechniquecaneasilysimulatethe“thermalpin”phenomenoncausedb

5、ysteeptemperaturegradientinHAZ.Theexperimentaldatabased(EBD)modelwasusedtoestablishtherelationbetweenMonteCarlosteps(tMCS)andrealtime(t)inoursimulation.Weobtainedtheparametersoftheindexofgraingrowthandactivateenergybyregressionanalysis.ThroughMCsimulationt

6、est,therelationofaveragegrainsizeandMonteCarlostepswasestablishedandtheparametersofMCmodelwereworkoutbythemethodofregressionanalysis.Inthispaper,a2Dnon-isothermalintegrateMCsimulationsystemwasdevelopedbyC++Builder,whichisaMicrosoftWindowscomputerprogram.Pr

7、ovidedwiththetemperaturefielddataandmaterialproperties,theprogramcansimulatetheevolutionofgrainstructure.WeapplythesystemtosimulategraingrowthintheHAZofX70pipelinesteelwithtwodifferentheatcycle.OurresearchindicatesitissuccessfultosimulategraingrowthinHAZby

8、thetechniqueofMonteCarlo.Keywords:X70pipelinesteelweldingheataffectedzonegraingrowthMonteCarlosimulationII独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的