电磁软接触铸造7050高强铝合金扁锭的组织和力学性能

通过数值模拟与试验研究的方法,采用软接触电磁铸造技术制备7050高强铝合金扁铸锭。模拟结果表明,施加软接触电磁场后,铸锭内部的流动场和温度场分布均发生改变。试验结果表明:采用电磁软接触铸造技术后,铸锭表面粗糙度由常规铸造时的101.1μm降低至48.6μm,平均晶粒由常规铸造时的80～85μm细化至55～70μm,晶粒尺寸不均匀度由常规铸造的21.69%降低至11.50%;此外,采用电磁软接触铸造工艺后,铸锭的合金化元素偏析得到抑制,Zn、Mg、Cu三元素的最大偏析率分别由常规铸造时的6.62%、9.54%、7.92%降低至3.87%、3.63%、1.36%,合金化元素分布更加均匀。

7050铝合金圆锭软接触电磁铸造过程数值模拟

模拟研究了7050铝合金圆锭常规铸造和软接触电磁铸造过程中的温度场和流动场。首先模拟了Ф300mm铸锭常规铸造过程中铸锭内部的温度变化，模拟结果与试验结果吻合良好，验证了模拟模型的准确性；利用该模型研究了软接触电磁铸造过程中Ф500mm铸锭的温度变化规律。结果表明，施加软接触电磁场后，金属熔体受到分布于边部并指向中心的电磁力作用，电磁力的方向与铸锭轴线成一定的倾角。常规铸造时，Ф500mm铸锭的液穴深度为212mm。施加强度为0．3T、频率为5～100Hz的软接触电磁场后，铸锭液穴深度降至113～172mm。当频率在10～25Hz范围内变化时，铸锭液穴深度降至最低，为113-122mm。