消除高间隙缺陷（也称为“硬质-α夹杂物”）是钛工业中的重要环节。来自法国的研究人员通过模型研究，对真空电弧重熔锭熔池中存在的高间隙缺陷的运动和溶解进行了模拟。为了完整地预测该夹杂物的变化，研究人员将缺陷溶解模型与拉格朗日粒子-追踪模型结合在一起，并把这个数字工具用于由本校研发的计算流体力学代码—SOLAR（电弧重熔凝固过程）。溶解模型从数字上解决了球形夹杂物中和周围流体热平衡中的氮扩散等式。它的计算范围分为中心区（α相）和周围层（β相），周围层出现的原因是由于氮扩散到液体熔池中引起部分凝固。溶解动力在很大程度上取决于液体温度和夹杂物的速度。通过模型，可计算出缺陷中任意时刻氮的量变曲线和各层的厚度，从而计算出夹杂物的整体大小。轨道模型包括牛顿运动定律的解决方法。由于夹杂物体积大，液流波动的结果让夹杂物附近的液流得到调整，从而影响牵引。此外，研究人员还对熔池中热流体动力的作用、相关夹杂物-流体密度以及缺陷在进入熔池时的初始直径进行了参数分析。最终，建立了夹杂物在三次VAR过程中的全程变化示例，阐释了利用液体相溶解从而有效消除缺陷的可能性。（芊芊）


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