鋁合金連鑄凝固過程溫度場計(jì)算機(jī)模擬研究.pdf

1、半固態(tài)成形技術(shù)是金屬材料研究領(lǐng)域的新技術(shù)之一。目前，研究電磁攪拌連鑄法制備半固態(tài)原材料的進(jìn)展非常迅速，但對連鑄過程中各工藝參數(shù)及其相互間適當(dāng)匹配對非樹枝晶形成的影響規(guī)律尚缺乏比較系統(tǒng)、完整的認(rèn)識。為了尋求工藝參數(shù)的優(yōu)化匹配，本文針對鋁合金連鑄過程進(jìn)行了以下模擬和實(shí)驗(yàn)研究： 運(yùn)用逆向法測試了連鑄過程中冷卻水的換熱系數(shù)，為計(jì)算機(jī)模擬鋁合金連鑄凝固過程溫度場提供了定解邊界條件。 自行編制了連鑄過程凝固溫度場計(jì)算機(jī)模擬軟件，并驗(yàn)

2、證了模擬程序的準(zhǔn)確性；模擬研究了各工藝參數(shù)對連鑄坯凝固速度的影響規(guī)律，為連鑄工藝的輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了可行的依據(jù)。 進(jìn)行了連鑄實(shí)驗(yàn)，比較系統(tǒng)地研究了主要連鑄工藝參數(shù)對鑄坯的冷卻速率、組織和性能的影響，探討了非樹枝晶的形成機(jī)理。主要研究結(jié)論為：鑄坯的冷卻速率隨著中間包溫度的升高、噴水量和連鑄速度的增大而加快，隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大而減緩。電磁攪拌條件下非樹枝晶組織主要以“大量形核和抑制擇優(yōu)長大”機(jī)制形成；電磁攪拌通過改善組織的均勻性來