粗晶区是焊接接头的薄弱环节，本文采用物理模拟方法，对X80管线钢HAZ的奥氏体晶粒长大规律进行了初步的研究，并在热模拟数据的基础上，引入焊接热循环，建立了HAZ粗晶区的奥氏体晶粒长大动力学方程。 本文采用Monte Carlo(MC)模拟技术，以Visual C++为运行平台，编写了MC模拟微观组织的程序，实现了不同时刻晶粒长大演变情况的模拟。以蒙特卡罗法为基础，采用了一种将蒙特卡罗模拟时间步与实际时间相匹配的模式，将模拟与实际焊接工艺对应起来。 本文还对X80管线钢中第二相粒子行为及其对晶粒长大行为影响进行了分析。根据第二相粒子与基体晶界交互作用的微观物理机制，在正常晶粒长大模型的基础上，引入第二相粒子，对含有不同数量和不同尺寸第二相粒子的虚拟材料基体中晶粒长大过程的影响进行了模拟和定量分析。模拟结果表明，随着第二相粒子体积分数的增加，基体极限晶粒尺寸减小，系统内晶粒尺寸分布的均匀性加强；在体积分数相同的情况下，粒子尺寸越大，基体晶粒的尺寸越大，而晶粒尺寸分布的均匀性也有所降低。 本文的研究表明，MC模拟是研究焊接HAZ晶粒长大的一种有效的方法，能够模拟奥氏体晶粒微观形貌的变化，更重要的是它能够有效地模拟存在第二相粒子焊接。HAZ奥氏体晶粒长大。对X80管线钢的物理模拟表明，由于钢中第二相粒子的存在，奥氏体晶粒平均尺寸较小，这是因为第二相粒子对晶粒的长大具有钉扎作用，第二相粒子分布越均匀，尺寸越细小，数量越多，对奥氏体晶粒长大的阻碍作用越大。在计算机模拟过程，第二相本身随温度升高发生溶解导致其对晶粒长大的阻碍作用发生变化，使高温段HAZ奥氏体晶粒长大迅速，这一点在物理模拟试验结果也得到证实。