动态布流平面凝固铸造AA1070/AA7050合金

提出了一种新的用于大尺寸复层铸锭平面凝固铸造的布流系统,并使用软件FLUENT对铸造过程中分流方式对温度场的影响进行了模拟分析,模拟结果表明,使用动态布流时熔体温度的均匀性显著优于定口布流,因而可实现凝固时固/液界面在上升过程中保持平坦。使用动态布流平面凝固铸造方法实现了1070/7050大尺寸双层铝合金的铸造复合,铸造结果表明,复合铸锭中两种铝合金的界面清晰平直,无气孔夹杂等缺陷,实现了冶金结合并存在元素扩散层;7050侧金相组织均匀,厚度方向上无明显宏观偏析。

水冷换热系数的研究及平面凝固铸造的数值模拟

分别建立了喷雾冷却和平面凝固铸造的二维计算模型.根据对1070铝合金方锭末端冷却所测得的温度数据,反求出不同水压下冷却面表面温度与换热系数的变化规律,并将其作为边界条件导入平面凝固铸造的计算模型进行可靠性验证.结果表明:界面换热系数随冷却面温度的降低先升高后降低,在400K左右达到峰值.随着冷却水压的增加,换热系数的峰值和峰值对应的温度值也相应增大.铸造实验测温结果表明:所用平面凝固装置可实现凝固前沿宏观上呈平面上升,且凝固过程中铸锭各处冷却均匀;与数学模型计算结果吻合良好,说明该模型可用于平面凝固铸造工艺方案的研究.