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本文采用Monte Carlo(MC)模拟技术对超细晶粒钢铁材料焊接HAZ的奥氏体晶粒长大进行了研究。超细晶粒钢铁材料是面向21世纪的新一代钢铁材料，本文在部分已有研究成果的基础上，采用MC技术，编制了专用的三维MC模拟软件，对超细晶粒钢焊接HAZ奥氏体晶粒长大过程进行了模拟，模拟结果与实际焊接接头HAZ的奥氏体晶粒进行了对比分析，并对影响奥氏体晶粒长大的部分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存在的陡峭的温度梯度对奥氏体晶粒长大的影响。本文采用了Gao等人提出的EDB模型来建立MC模拟时间与实际时间的联系，采用EDB模拟可以充分利用现有的超细晶粒钢等温实验数据。 MC模拟是本文研究超细晶粒钢焊接HAZ奥氏体晶粒长大的主要手段。在三维等温MC模拟软件的基础上，作者开发了用于模拟焊接HAZ晶粒长大的三维非等温MC集成模拟软件系统，该软件基于微软Windows操作系统，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，模拟结果以反映晶粒分布的图像和数据文件的形式提供。本文用该软件模拟了三种不同焊接规范下奥氏体晶粒的长大，并与实际焊接接头实测的晶粒尺寸进行了对比，结果显示二者基本吻合。 本文通过MC模拟与理论分析相结合的方法，详细研究了温度梯度、晶界液化以及析出相粒子等因素对HAZ奥氏体晶粒长大的影响。研究表明温度梯度造成的“热钉扎”现象和晶界液化现象都对靠近熔合线附近的晶粒长大有明显的阻碍作用，对最终的晶粒大小分布有重要的影响：而800MPa超细晶粒钥中的TiN粒子山于溶解温度高，抑制奥氏体晶粒长大的效果十分显著。 总之，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。本文的研究结果将有助于新一代钢铁材料焊接HAZ组织模拟的进一步研究。