半固態(tài)鎂合金流變鑄軋?jiān)囼?yàn)研究及熱場(chǎng)模擬.pdf

1、鎂合金半固態(tài)流變鑄軋技術(shù)不同于傳統(tǒng)意義上的鑄軋工藝,它集制漿、鑄軋、成形于一體,在縮短加工流程降低生產(chǎn)成本的同時(shí),大大擴(kuò)展了鎂合金板材加工的范圍并提高了質(zhì)量。由于半固態(tài)鎂合金的獨(dú)特性質(zhì),其半固態(tài)制漿及鑄軋、冷卻過程中的溫度場(chǎng)及流場(chǎng)分布,直接影響到半固態(tài)組織的形成,進(jìn)而影響到所制取的板材的質(zhì)量,因此,研究半固態(tài)鎂合金流變鑄軋過程中制漿、鑄軋以及板材冷卻過程中溫度的影響,具有十分重要的意義。數(shù)值模擬技術(shù),為制造工藝的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用

2、。它通過優(yōu)化流變鑄軋工藝參數(shù),來選擇最合適的制備條件,降低生產(chǎn)成本。數(shù)值模擬技術(shù)以材料物性參數(shù)及邊界條件的處理為直接依據(jù),其模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性對(duì)制造工藝的改進(jìn)起著重要的參考作用。
　　 本文以自行研制的半固態(tài)流變鑄軋?jiān)O(shè)備為基礎(chǔ),通過傳熱學(xué)、流體力學(xué)和材料科學(xué)的基本原理,利用ANSYS軟件,對(duì)半固態(tài)鎂合金鑄軋及板材冷卻過程進(jìn)行了模擬和試驗(yàn)分析,完成的主要工作如下:
　　 1)對(duì)鑄軋區(qū)建立了流場(chǎng)和溫度場(chǎng)模型,利用ANS

3、YS/FLOTRAN軟件對(duì)該模型進(jìn)行分析；數(shù)值仿真了工藝參數(shù)熔體澆鑄溫度(632℃、624℃、620℃)、軋輥導(dǎo)熱系數(shù)(10000W·m-2·℃-1、7500W·m-2·℃-1)、鑄軋速度對(duì)熔體溫度場(chǎng)分布的影響,熔體到達(dá)全凝固點(diǎn)鑄軋時(shí)間在0.36S-0.46S之間變化；
　　 2)對(duì)試驗(yàn)得到的板材凝固過程進(jìn)行分析,通過對(duì)比不同冷卻速率(水冷和空冷)發(fā)現(xiàn)水冷可以提高鎂合金板帶硬度；
　　 3)研究時(shí)效處理對(duì)板材性能的影響,