CuSi3Mn合金上引连铸工艺参数的研究

CuSi3Mn合金是一种可适用于异种金属(铜与钢)焊接且性能优越的焊接材料,然而该合金凝固区间宽、黏度大,上引连铸生产过程易出现表面裂纹、凹坑和断杆等问题。为此,采用ProCast有限元软件对上引连铸CuSi3Mn合金杆成形过程进行数值模拟,研究了模具结构、上引温度、上引速度和合金成分对上引连铸过程中合金糊状区深度和凝固组织的影响规律。结果表明,适当降低Si含量,提高Mn含量和上引速度,有利于细化晶粒,提高等轴晶率;降低一冷区高度和减小模具厚度、提高上引温度,可减小糊状区深度,有利于凝固组织稳定生长,但铸坯晶粒尺寸增大,等轴晶率降低。在合金Si含量为2.8%~3.0%(质量分数)、Mn含量为1.0%~1.2%(质量分数),采用4号模具,控制上引速度为4~5 mm/s,上引温度为1040~1140℃的较优条件下,可成功生产出质量合格的CuSi3Mn合金杆。