鎂合金電磁懸浮連續(xù)鑄造過(guò)程數(shù)值模擬.pdf

1、電磁懸浮連續(xù)鑄造是懸浮鑄造與電磁連續(xù)鑄造相結(jié)合的一種鑄造方法。懸浮劑的加入既使合金熔液中形成大的能量和成分起伏，又可以作為異質(zhì)晶核，有助于形成細(xì)晶組織。而電磁場(chǎng)在金屬液內(nèi)部產(chǎn)生攪拌作用，不僅可以有效的細(xì)化晶粒、減少縮松和縮孔等缺陷，而且還加速了懸浮劑和合金母液的均勻混合，有效避免了懸浮劑在合金液中的聚集“搭橋”現(xiàn)象和懸浮劑在鑄件中的夾生。因此，電磁懸浮連續(xù)鑄造能夠顯著提高合金鑄坯的質(zhì)量。而將該技術(shù)應(yīng)用于鎂合金的鑄造過(guò)程則是一個(gè)新的嘗試，

2、本文針對(duì)鎂合金圓錠電磁懸浮連續(xù)鑄造過(guò)程進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)和模擬研究： 選用A231變形鎂合金作為基體合金，20％ZrB2+80％A231的混合材料為懸浮劑，用靜態(tài)電磁懸浮鑄造法和電磁懸浮連續(xù)鑄造法制備了鎂合金鑄錠，并對(duì)鑄錠的微觀組織進(jìn)行了分析。分別與沒(méi)有加入懸浮劑的相同條件下制備的鑄錠對(duì)比，結(jié)果表明懸浮劑的加入細(xì)化了晶粒。 測(cè)量了電磁連鑄過(guò)程的溫度場(chǎng)，進(jìn)行了感應(yīng)熱分析。針對(duì)鎂合金電磁連鑄過(guò)程建立了溫度場(chǎng)數(shù)值模擬的計(jì)算模型，并

3、驗(yàn)證了模擬程序的準(zhǔn)確性；在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了各項(xiàng)工藝參數(shù)對(duì)穩(wěn)態(tài)液穴形狀影響的模擬研究，在鑄錠與結(jié)晶器的摩擦力不會(huì)導(dǎo)致凝固殼斷裂的假設(shè)前提下，確定了拉坯速度上限為2.75mm/s。 利用電磁連鑄溫度場(chǎng)數(shù)值模擬的計(jì)算模型，對(duì)懸浮鑄造合金的一些熱物性參數(shù)進(jìn)行了處理，對(duì)A231鎂合金電磁懸浮連續(xù)鑄造過(guò)程的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算，并驗(yàn)證了模擬程序的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行了懸浮劑含量對(duì)溫度場(chǎng)影響的分析，結(jié)果表明：隨著懸浮劑含量的增加，合金初始溫