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针对双辊薄带铸轧过程存在的产品质量问题进行研究,设计制造了一套直径160mm×150mm振动式铸轧机。研究了振动对结晶形核及其铸态组织的影响,对比分析了振动与非振动条件下凝固区铸态组织分布及其生长规律。指出提高振动频率能够有效促进晶粒细化。同时,按工业化实验要求,利用CFD软件建立了熔池的三维流场-温度场耦合有限元仿真模型,仿真结果表明,增大振频和振幅均能强化铸轧熔池场的“搅拌”效果,进而促进晶粒细化、抑制偏析。通过仿真还发现,铸轧过程中,凝固点位置(即Kiss点高度)沿板宽方向分布不均所导致的纵向不均匀延伸,是诱发铸轧斜向裂纹的直接因素,并且Kiss点位置会随振频和振幅的增大而上移。 相似文献
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在双辊铸轧薄带过程中最关键的是工艺参数的合适确定。通过Visual Basic程序语言,动态模拟了铸轧过程中几个重要的工艺参数,对实际生产具有重要的参考价值。 相似文献
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为了改善传统双辊薄带铸轧板坯中存在的缩孔、裂纹、组织不均以及晶粒粗大等缺陷,提升双辊薄带铸轧产品带坯的力学性能,提出振动铸轧新技术,以细化铸轧带坯组织晶粒度,提高其力学性能。为了确定振动铸轧过程的细晶机理,分别在1 570℃和1 530℃两种开浇温度下进行20CrMn钢双辊薄带铸轧振动与非振动工况的对比试验,并对所得带坯微观组织及力学性能进行检测和分析。微观组织观察结果表明,在铸轧过程中振动可以有效细化产品带坯晶粒,其细晶机理为在凝固阶段振动可以提升熔池区形核率并促使振动侧枝晶尖端熔断,而在轧制阶段振动可以强化塑性变形区的动态再结晶;拉伸试验结果表明振动有效地改善了铸轧板坯的力学性能,开浇温度1 570℃时,沿轧制方向振动铸轧板坯较传统铸轧板坯屈服强度、抗拉强度和伸长率分别提高了12.11%、14.57%和38.9%,垂直轧制方向分别提高了7.72%、13.23%和34.8%;开浇温度1530℃时,沿轧制方向分别提高了9.22%、14.95%和31.25%,垂直轧制方向分别提高了21.36%、27.35%和42.86%。试验表明振动铸轧较传统铸轧不仅能在凝固阶段通过振动提高形核率,细化晶粒,还能在轧制段通过振动增强动态再结晶效果,改善材料微观组织结构,从而提升其力学性能。 相似文献
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在自主研发的双辊薄带振动铸轧机上进行了20CrMn钢的振动、非振动铸轧对比实验。对所得铸轧板坯进行了拉伸测试、断口形貌观察、粒子能谱分析,结果显示振动能抑制大尺寸粒子的形成从而促进小尺寸粒子的均匀析出,进而提升铸轧板坯的力学性能。结合初步的第二相粒子动力学分析,提出振动对铸轧板坯中第二相粒子析出的影响机理为:振动对熔池区钢液的扰动作用使合金元素分布均匀,从而抑制其在钢液凝固阶段因局部富集而以大颗粒结晶相析出,并促进其在轧制阶段脱溶析出为小尺寸第二相粒子;合金元素分布于对基体有明显强化效果的小尺寸第二相粒子中,提高了合金元素的使用效率,极大地强化了铸轧板坯的综合力学性能。 相似文献
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振动铸轧辊的周期性振动是诱发Kiss点波动的主要因素,亦可导致轧制力波动,最终造成铸轧薄带纵向厚度不均,为此,对粒子群优化算法进行改进,提出了在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法,并依托四种不同类型的测试函数对该算法进行了仿真分析。结合AMESim、MATLAB联合仿真平台进行仿真验证,并将该算法应用于双辊薄带振动铸轧机液压压下控制系统上进行实验验证,结果表明,在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法在收敛速度及求解精度上明显优于基本粒子群优化算法、粒子群收缩因子算法、带极值扰动的粒子群优化算法,使得实际辊缝宽度误差降低至0.1mm。该算法适用于双辊薄带振动铸轧的中试生产,增强了振动铸轧工艺的稳定性。 相似文献
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在金属凝固过程中施加振动能有效改善凝固组织,提高铸件的综合性能.双辊薄带连铸过程中结晶辊结构对凝固过程的影响尤为重要.通过凹凸型结晶辊代替常规结晶辊将振动引入铸轧过程,根据凹凸结晶辊运动轨迹,推导出凹凸结晶辊的辊面函数. 相似文献
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对铸轧熔池凝固过程中不同辊面构型的啮合结晶辊进行应力分析.结果表明:三维凹凸辊啮合时最大等效应力为23.1 MPa,应力趋于稳定后的波动范围为7.8~11.8 MPa;三维平辊啮合的最大等效应力为24.0 MPa,应力趋于稳定后的波动范围为7.8~12.2 MPa;二维凹凸辊的最大应力为40.1 MPa,应力波动范围为... 相似文献
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侧封是影响双辊薄带连铸质量和工艺稳定性的关键技术。为了达到稳定控制侧封压力,防止双辊对侧封板的摩擦损耗过大或者双辊卡轧,杜绝生产过程中产生毛刺或者漏钢的目的,基于红外温度传感器采样的铸件/铸型界面温度,对侧封板受力情况以及基于分形特性,提出侧封压力与铸件/铸型界面温度的模型,研究了侧封压力与铸件/铸型界面温度的关系,结果表明侧封压力越大,温度越小且双辊对侧封板摩擦损耗大或者双辊卡轧;侧封压力越小,温度越高且易产生毛刺或者漏钢。 相似文献
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在镁合金水平双辊连续铸轧试验过程中,分别施加电磁场、超声波和超声电磁组合场,旨在改善AZ31B镁合金板带的综合力学性能。采用Leica DMI 5000 M金相显微镜、CSS-44100电子试验机和HV-1000硬度试验机等设备检测和分析电磁场、超声波或超声波电磁组合能场处理对AZ31B镁合金板带的微观组织和力学性能的影响。结果表明,常规、电磁场、超声波及超声电磁组合能场铸轧镁板带晶粒平均尺寸(直径)分别为120μm、25μm、27μm及15μm左右;电磁场处理使铸轧镁板带的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度值比常规铸轧镁板带的分别提高15.7%、24.8%、22.7%和66.6%,超声波处理的分别提高13.8%、26.2%、11.4%和13.4%,超声电磁组合场处理的则分别提高17.1%,27.8%、31.8%和73.8%。这表明在镁合金铸轧过程中施加电磁场、超声波或超声电磁组合场均有利于细化晶粒,改善第二相在枝晶间的分布,提高力学性能,而超声电磁组合场的效果则更显著。同时分析和讨论超声空化效应及电磁效应对镁合金组织细化的作用机制。 相似文献
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采用光学显微镜观察了在工业双辊薄带连铸机上制备的M2高速钢铸带中的碳化物,利用二次枝晶间距计算了铸带的凝固速率;并用扫描电镜和透射电镜研究了高温热处理后铸带中亚稳相M2C碳化物的演变情况。结果表明:双辊薄带连铸高速钢工业铸带的凝固速率为1.7×10^3K·S^-1,比实验室铸带的5.4×10^2K·S^-1高一个数量级,远远高于工业铸锭的2×10^1K·S^-1;双辊薄带连铸工艺可以细化高速钢铸带中的共晶碳化物,并获得较多的亚稳相M2C碳化物,在高温热处理过程中M2C碳化物与部分奥氏体反应生成稳定相M6C和MC碳化物,使碳化物分布更加均匀弥散。 相似文献
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采用光学显微镜观察了在工业双辊薄带连铸机上制备的M2高速钢铸带中的碳化物,利用二次枝晶间距计算了铸带的凝固速率;并用扫描电镜和透射电镜研究了高温热处理后铸带中亚稳相M2C碳化物的演变情况。结果表明:双辊薄带连铸高速钢工业铸带的凝固速率为1.7×103K.s-1,比实验室铸带的5.4×102K.s-1高一个数量级,远远高于工业铸锭的2×10-1K.s-1;双辊薄带连铸工艺可以细化高速钢铸带中的共晶碳化物,并获得较多的亚稳相M2C碳化物,在高温热处理过程中M2C碳化物与部分奥氏体反应生成稳定相M6C和MC碳化物,使碳化物分布更加均匀弥散。 相似文献
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SiCp-A356铝基复合材料薄带的双辊铸造 总被引:4,自引:1,他引:4
采用双辊铸造设备,生产了厚为2~50mm的SiCp-A356铝基复合材料簿带,研究了搅拌工艺、薄带厚度等因素对SiC颗粒分布、铸造缺陷和薄带力学性能的影响。结果表明,当浇注前进行搅拌,并保证一定的铸造速度时,可获得SiC颗粒均匀分布、表面质量好的复合材料薄带。比较了双辊铸造和金属型铸造两种条件下的组织和性能。 相似文献