铝合金连续铸轧炉内精炼效果浅析

在不同用途的8011铝合金连续铸轧生产线上,通过不同精炼剂的物相分析、铝熔体密度检测和金相显微镜下夹杂形貌图对比,研究了铝合金连续铸轧炉内精炼效果,提出了精炼剂选择的部分建议,为工业生产提供参考。

半固态合金连续铸轧的技术现状与发展前景

半固态连续铸轧是一种融连续铸轧与半固态工艺为一体的新型金属板材成形技术。综述了半固态连续铸轧技术的现状与研究要点;分析了存在的问题并阐述了发展前景。

将电磁场引入连续铸轧的新技术探讨

在铝板带连续铸轧的铸轧区中引入电磁场，实现了电磁连续铸轧。对电磁连续铸轧的基本原理及电磁感应器的磁势进行了分析和探讨。

连续铸轧塑变与温变强耦合接触压力计算模型

在连续铸轧过程中 ,温度分布是影响金属塑性变形的主要因素。轧制变形区温度变化较大 ,平均温度梯度达 2 0 0℃ /cm以上。为了考察这种强变温条件对塑性变形的影响 ,将轧制区温度场简化成线性分布模型 ,并在塑性变形基本方程中引入变温参数 ,导出了塑性变形与温度分布强耦合条件下的接触压力计算模型。

双辊连续铸轧工艺中流场、温度场和热应力场的数值计算

分析旋转状态铸辊内部传热过程特点的基础上，建立了熔池和铸辊混合区域的整体数学分析模型，并实现了整体模型的耦合求解．计算结果揭示了双辊法连续铸轧过程熔池内流场、凝固温度场及铸辊内温度场、热应力场的特点．

半固态镁合金连续铸轧过程的数值模拟

根据半固态镁合金连续铸轧工艺过程的特点,建立了二维不可压缩非牛顿流体流动与传热的耦合计算模型,并使用流体分析软件FLOW3D对连续性方程、纳维-斯托克斯方程及能量方程进行稳态求解。考虑到辊间半固态金属浆料流动特点及双辊的布置方式有利于保持熔池内的层流流动,选取层流模型来进行描述。最终获得了连续铸轧工艺过程的流场、温度场和固相体积分数的分布以及入口浆料温度、铸轧速度等工艺参数对铸轧过程的影响规律。模拟结果可以很好地对工艺参数进行优化,从而为半固态镁合金的连续铸轧工业化生产奠定基础。

铝带坯连续铸轧凝固过程的数值模拟

推导了二维传热的焓式有限元控制方程，开发了准三维焓式有限元计算程序，并用该程序分析了太原铝厂双辊倾斜式铝带铸轧机在稳定生产条件下，各工艺参数间的关系及提高铸轧机生产能力的途径，本程序具有随时输出金属在铸轧区凝固状态的功能。

铝带坯连续铸轧过程热力耦合有限元分析

根据铝带坯连续铸轧过程瞬态凝固、流变成形的特点,同时考虑影响辊套与铸坯传热界面的接触热导问题,建立了铝带坯连续铸轧过程热力耦合有限元分析模型。在对AN SYS有限元分析软件进行二次开发的基础上,探索了适合于铝带坯连续铸轧这一复杂多重非线性问题热力并存耦合分析的途径,得到了铝带坯连续铸轧过程的温度场及应力-应变场的分布规律。仿真分析结果与实测结果进行了对比分析,二者基本相符。

连续铸轧流变行为的物理模拟及其应力—应变关系的演变

在Gleeble 15 0 0热 /力机上用专制的夹具系统对铝合金铸轧过程流变行为及其影响因素进行了系列的模拟实验研究 ,得到了不同变形条件下铝合金瞬态凝固连续固态流变成形过程中的形变规律。实验表明铝合金的[液 糊状 固 ]流变过程存在 4个不同特征阶段 ,通过对实验数据进行多元线性回归分析 。

变形镁合金连续铸轧技术研究进展

变形镁合金材料具有良好的综合性能而被广泛应用,但由于其常温塑性较差导致变形镁合金材的加工变形困难。连续铸轧技术是一种短流程、近终成型板坯加工技术。综述了变形镁合金的合金体系、变形特点、加工方式和连续铸轧技术的工艺特点,探讨了变形镁合金连续铸轧技术的可行性,并介绍分析了国内外有关变形镁合金连续铸轧技术的研究现状和发展前景。

分流块对连续铸轧三维流场影响及其优化设计

基于计算流体力学软件Fluent,对配置双曲线分流块的3C式铸嘴的流场进行分析。重点分析分流块间距和分流块尾部角度变化对流场的影响。在此基础上对分流块间距和分流块尾部角度进行优化设计,使优化后的铸嘴出口速度、出口温度波动幅度最小,并通过实验证明优化设计是可行的。最后得出结论:分流块间距为212mm、分流块尾部角度为60°时,铸嘴出口速度波动幅度最小,铸嘴出口流场速度分布最均匀。

铝合金双辊连续铸轧凝固组织模拟的数学模型

综述了近年来双辊薄带连铸过程与凝固组织数学模型以及物理数学多场耦合模型的研究和进展情况。对传热、流动、应力等多场耦合模型、宏观-微观模型的建模思想、特点和结论等进行了分析和比较,指出了目前还存在的问题,并展望了今后的发展方向。

基于MARC平台的连续铸轧热力耦合分析

综合考虑辊套与铸轧板的弹塑性变形对温度场和应力场的影响,建立了铝带坯双辊连续铸轧过程的二维动态热力耦合计算模型;通过热模拟试验得出了纯铝高温流变本构关系和接触热阻计算模型;在MARC有限元分析软件平台上开发了粘塑性材料本构用户子程序URPFLO.F和接触表面传热系数用户子程序UHTCON.F;采用更新的拉格朗日方法(UL法)进行分析,得出铝带坯连续铸轧过程温度场和应力场的分布。实例计算表明,所得结果与实测结果相吻合,模型和子程序能够很好地应用于连续铸轧过程的计算与研究。

铝双辊连续铸轧凝固微观组织的数值模拟(英文)

在研究双辊连铸纯铝薄带凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术建立双辊连续铸轧纯铝薄带凝固的异质形核,枝晶尖端的生长动力学(KGT),柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型;建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸纯铝薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时,利用双辊薄带连续铸轧纯铝凝固微观组织过程验证数学模拟的可行性。

基于Fluent的超薄连续铸轧三维流场仿真分析

基于计算流体软件Fluent,比较全面地分析双辊超薄连续铸轧的流场,特别是铸嘴型腔三维流动现象及其特点。分析铸轧区对流场的作用。铸轧区有利于铸嘴出口速度的均匀流动,有利于速度均匀混合,但不能彻底消除速度梯度。把计算的铸嘴出口处的流体速度与实验结果相比较,两者基本吻合,并得出结论:分流块的形状与位置是影响铸轧流场的主要原因之一,常规铸轧常用铸嘴熔体出口速度相对误差达38%,不能满足超薄连续铸轧技术的需要。

双辊连续铸轧纯铝薄带凝固微观组织模拟及验证

以双辊连续铸轧薄带工艺凝固过程为基础,同时基于金属凝固的基本原理建立了双辊连铸薄带凝固过程的异质形核模型、修正的枝晶尖端生长动力学模型、柱状晶向等轴晶转变(CET)的解析模型以及基于元胞自动机(CA)的双辊连续铸轧薄带凝固组织演变的仿真模型。数值模拟结果表明,所建立的数学模型能够合理描述晶粒沿任意角度生长的过程,温度场、溶质场和微观组织形貌的模拟计算结果合理,同时利用双辊薄带连续铸轧工业纯铝凝固过程验证了数学模拟的可行性。

双辊式铝带坯连续铸轧机轧辊技术的进展

简述了双辊式铝带坯连续铸轧工艺,介绍了双辊铸轧机铸轧辊的结构、内冷系统、外冷系统及铜辊套。在此基础上展望了双辊式铝带坯连续铸轧机轧辊技术的难点及发展趋势。

连续铸轧流变行为及其组织演变规律

在Gleeble-1500热/力机上用专制的夹具系统对铝合金铸轧过程流变行为及其影响因素进行模拟实验研究,得到不同变形条件下铝合金瞬态凝固连续固态流变成形过程中的形变规律。研究结果表明:在较低的应变速率(.ε<0.1 s-1)下,材料不发生动态再结晶现象;而在较高应变速率(.ε>0.5 s-1)下,材料出现再结晶显微组织;模拟铸轧实验过程中得到的材料高温变形抗力大于同样变形条件下热轧模拟得到的稳态流变应力,这与快凝铸轧工艺的工业实验结果相吻合,说明本研究的专制工装与实验系统能基本实现铸轧工艺的物理模拟。

基于CAFE的铝双辊连续铸轧凝固微观组织

基于元胞自动机CA的形核和长大模型与宏观传热模型相耦合对双辊连续铸轧纯铝薄带凝固微观组织进行了模拟,模拟计算中采用连续性异质形核模型和修正的枝晶尖端生长动力学模型(KGT)。另外,模拟研究了铸轧工艺参数和金属凝固参数对双辊连续铸轧纯铝薄带凝固微观组织的影响规律。模拟结果可很好地解释和预测啮合点前柱状晶和等轴晶之间的转化和晶粒尺寸大小,柱状晶主要分布在靠近铸轧辊面附近,等轴晶则是远离铸轧辊面而靠近薄带的中心区域。

铝带坯连续铸轧变形的有限元分析

采用Ｌéｖｙ－Ｍｉｓｅｓ塑性流动理论确立连续铸轧坯塑性变形的本构方程，根据铸坯材料的实际可压缩性，对Ｌéｖｙ－Ｍｉｓｅｓ屈服函数进行了修正．用有限单元法建立了变形体的势能泛函，并采用Ｓｕｍｔ－Ｐｏｗｅｌ罚函数优化方法计算势能泛函的极小值，建立了一种在变温条件下求解塑性变形体位移速度场的数值方法，并由此计算出变形体的应力应变分布及轧制力．实例计算结果与实测值较吻合．