本文標題："鑄件澆注前的金屬熔煉過程至液態金屬充型后的凝固階段"
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鑄件澆注前的金屬熔煉過程至液態金屬充型后的凝固階段
鑄件澆注前的金屬熔煉過程至液態金屬充型后的凝固階段，熔
焊中熔滴、熔池的形成至凝固成焊縫，熔融的金屬與周圍的氣相介
質、液相熔渣及固相型壁所構成的多相體系中，發生了復雜的物理
冶金、化學冶金反應。這些反應既服從于冶金學的一般原理，又具
有成形工藝條件所局限的特殊性。例如熔滴、熔池金屬與周圍介質
間的化學冶金反應，由于熔體的高過熱度、大比表面積和短暫的存
在時間等特點，焊接化學冶金不僅要依據化學熱力學中反應過程自
由能的變化準則來判斷冶金反應的方向，還要考慮參與反應的各相
在熔體中的質量傳輸、界面反應速度、電弧機械力作用等動力學因
素。
近幾十年來，隨著計算機技術的發展應用和相關學科的進
步，為成形冶金過程研究打開了方便之門。建立在各種物理模型上
的復雜的數理方程，借助計算機可進行數值求解，使研究由定性階
段進入定量階段。隨著成形工藝過程數據庫、專家系統的建立與完
善，成形過程的數值模擬在越來越多的研究領域中得以實現。人們
可以對冶金反應的微觀、宏觀過程進行定量認識與動態模擬，可以
逼真地展現各種工藝條件下凝固缺陷的形成過程、成形工件內應力
與應變的形成過程，從而可以對各種工藝條件下的鑄件與焊縫質量
、焊接熱影響區組織與性能進行預測。通過多種因素的綜合數值模
擬和少量的驗證性試驗，人們在成形過程研究領域已經步入“更真
實、更準確、更便捷的高速公路”，使不可見的過程實現可視化。
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