基于三维CAFE法计算真空自耗电弧熔炼钛合金铸锭的凝固组织（英文）

来源期刊：稀有金属材料与工程2014年第7期

论文作者：寇宏超 张颖娟 李鹏飞 钟宏 胡锐 李金山 周廉

文章页码：1537 - 1542

关键词：VAR;温度场;凝固组织;自然对流;钛合金;

摘    要：建立三维多尺度数学模型计算Ti-6Al-4V合金铸锭真空自耗电弧熔炼（VAR）过程中的温度场、流场及凝固组织的形成。该模型包括宏观质量、动量及能量守恒方程和介观晶粒形核生长模型。在传热与流动计算的基础上,模拟铸锭VAR过程中的三维凝固组织的形成。对比计算结果与实验观察可知,两者在晶粒结构与晶粒生长方式方面吻合较好。当考虑VAR过程中熔池表面的辐射换热后,铸锭顶部的柱状晶被很好地呈现。最后,考察了自然对流对铸锭凝固组织的影响,计算结果表明自然对流对柱状晶-等轴晶转变（CET）及晶粒尺寸影响较大,表现为促进CET及细化晶粒。