水平连铸结晶器内真实换热边界计算及传递模型

连铸结晶器内冷却水的流动、传热和金属液的传热、凝固全耦合计算时,模型计算效率低、收敛性差,而不考虑真实冷却水流场只进行金属液传热-凝固耦合时,模型计算精度较低,可将冷却水流动-传热和金属液传热-凝固过程分别建模,并基于二次开发的温度场量原位传递程序,将模型串联耦合。结果表明,通过耦合流场计算得到的真实冷却边界替代传统均匀界面换热系数的边界条件施加方式,在保证模型计算效率和计算精度的前提下,可准确模拟铸坯晶粒的尺寸、取向和数量,经试验验证,模拟结果与试验结果高度吻合。

水平连铸铜板坯冷轧带材表面缺陷问题研究

电子设备朝着集成化、轻薄化和小型化发展,要求铜板带不仅具有良好的性能,更要满足高精度和高表面质量。本文针对某企业水平连铸生产的铜板坯冷轧后带材表面缺陷展开研究,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析、工业CT等手段观察了各类缺陷宏微观形貌并研究了形成的机理,并对带材表面缺陷产生原因和改善措施进行了探讨,为生产实践提供借鉴。

上引连铸工艺参数对无氧铜杆坯凝固行为影响研究

针对φ30 mm无氧铜杆坯,建立了温度场计算理论模型,采用CA-FE法分析了上引连铸工艺参数对无氧铜杆坯铸态组织的影响。结果表明,当冷却强度和铸造温度不变时,随着杆坯牵引速度提高,结晶器内部铜液凝固位置向出口方向移动,液穴深度增加,导致杆坯出口温度不断升高,并且牵引速度与出口温度满足二次函数关系;当冷却强度和牵引速度不变时,随着铸造温度升高,结晶器内铜液面高度增加,凝固位置上移,而液穴深度无明显变化。CA-FE铸坯组织模拟发现,以牵引速度为变量时,较低的牵引速度使得凝固组织几乎全部为粗大的柱状晶且数量较少,柱状晶沿牵引方向生长,随着牵引速度增大,表层出现了细晶区,柱状晶变得细长且数量增加,柱状晶与牵引方向的夹角减小,当牵引速度增大到5.5 mm/s时,芯部开始出现少量等轴晶;以铸造温度为变量时,铸造温度升高使得柱状晶数量、尺寸和生长方向无明显变化,而芯部等轴晶数量减少,逐渐被柱状晶取代。