连铸板坯实现CC-DR温度场数值模拟

采用自行开发的温度场二维有限元求解程序 ,数值模拟了我国某厂现有连铸板坯空冷过程的温降情况和温度场 ;同时也求解了为实现CC DR的连铸板坯从连铸机出口至粗轧除磷机前 ,全过程的温降情况及不同时刻的温度场。结果表明 ,现有板坯计算温度与实测温度吻合 ;要想实现CC DR ,除炼钢提供高温无缺陷板坯以外 ,需要在除磷之前设置边部加热装置。数值模拟结果对于指导轧制过程工艺参数 ,实现CC DR等具有重要的理论意义和实际指导意义     

AZ31镁合金圆锭连铸过程温度场的数值模拟

通过有限差分法，利用Visual C＋＋6．0建立直接水冷法（DC）AZ31镁合金连铸过程的数学模型，该模型可预测铸锭以及底模的温度分布。通过对铸造过程物理现象的理论研究，确定一冷区、二冷区以及铸锭与底模之间的边界条件。通过与文献实测温度的比较，证明该模型可以用来模拟实际铸造过程。考察不同铸造条件对铸锭温度场分布的影响，为优化镁合金直冷连铸的工艺参数提供了依据。     

大规格AZ31镁合金板坯半连续铸造温度场数值模拟

针对实际情况采用传热系数修正的方法,模拟了AZ31镁合金大规格板坯(308 mm×810 mm)半连续铸造过程的稳态温度场,分析了铸造速度对板坯温度场的影响。结果表明,随着铸造速度增加,初凝壳位置下降,液穴深度增加,合理的铸造速度为30~35 mm/min。凝固过程中温度梯度绝对值的最大值出现在结晶器底端板坯与冷却水接触处。为降低液穴深度,在大规格镁合金板坯的生产中应使用分流槽或多入口的方式将高温熔体导流至横截面远端。     

基于瞬态传热数学模型的板坯连铸二冷优化

裂纹是板坯连铸生产过程中常见的缺陷,制定合理的二冷工艺是减少铸坯裂纹的重要措施。以JBS275-B钢为对象,研究了板坯连铸二冷的工艺优化。基于凝固传热学基本理论,建立了二维板坯瞬态传热数学模型;根据高温塑性实验曲线,结合二冷区冶金原则,确定二冷区各段终点的表面目标温度;根据制定的铸坯表面目标温度,优化了二冷工艺,最终达到消除铸坯裂纹的目的。     

连铸板坯二冷区辊式电磁搅拌的磁场数值模拟

通过ANSYS有限元分析软件,在电流频率为6 Hz、电流强度变化的情况下,对连铸板坯二冷区电磁搅拌进行了数值模拟.分析了电流强度为400 A、电流频率为6Hz时,铸坯内部的磁感应强度和电磁力的变化规律.结果表明,铸坯中心的磁感应强度随电流强度的增大而增大;铸坯中心的电磁力在一个周期的不同时刻向同一个方向移动,并在该力的作用下完成对钢液的搅拌.     

电磁铸造大板坯半连续过程温度场的数值模拟

Ａｌ的电磁铸造为半连续铸造过程，它的数学模型是空间非稳态非齐次热传输方程，提出并证明了以ｔ时刻板坯占有的空间作为计算域，采用三维非稳态热导方程，计算下一时刻（ｔ＋Δｔ）的温度场，并将温度场的位置随拉坯速度ｖ的方向移动ｖΔｔ，然后，将顶部空缺的ｖΔｇ空间由浇注的金属熔液充满。     

攀钢板坯连铸钢水过程温度变化的数值模拟

在分析从转炉出钢到连铸注的各阶段钢水温度变化及其影响因素的基础上，建立了钢水过程温度变化的数学模型。模型计算值与实际测量值基本吻合。利用此模型结合攀钢连铸生产实际对现行工艺提出了改进方案，有利于保证连铸生产顺行和取得节能降耗的成果。     

电磁铸造大板坯半连铸过程温度场的数值模拟

Al的电磁铸造为半连续铸造过程，它的数学模型是空间非稳态非齐次热传输方程,提出并证明了以t时刻板坯占有的空间作为计算域，采用三维非稳态热传导方程，计算下一时刻（t＋△t）的温度场，并将温度场的位置随拉坯速度v的方向移动v△t，然后．将顶部空缺的v△t空间由浇注的金属熔液充满，此时的温度场即t＋△t时刻板坯行进位置的温度场.由于三维非稳态热传导方程具有稳定收敛的计算格式，所编制的软件可通用于三维非稳态热传输过程.模拟了1860mm×510mmAl合金大板坯，与文献已有的实测结果相比较，基本吻合.模拟结果表明，在板坯表面液柱高度相同的情况下．拉坯速度越大，液穴越深     

板坯连铸结晶器铜板温度场有限元仿真研究

采用MSC.Marc 2005r2有限元分析软件,基于某钢厂板坯连铸结晶器铜板冷却参数的优化改造,对优化前后的宽面铜板温度场进行了二维数值仿真研究,并结合仿真计算结果,讨论了铜板冷却参数对其温度场的影响效果,为结晶器铜板冷却参数（包括水槽几何结构和冷却水量）的优化设计提供了有力的分析工具。     

板坯连铸二冷计算机仿真的研究和应用

连铸二冷计算机仿真是准确、迅速预测和分析工艺参数对浇注过程的影响规律以及优化连铸操作工艺参数的重要手段。基于沿拉坯方向上移动的有限薄片层思想,建立板坯连铸凝固传热数学模型,应用面向对象的编程语言Visual Basic 6.0开发了板坯连铸二冷计算机仿真软件,并针对国内某板坯连铸机应用仿真软件对其进行凝固过程模拟、对其二冷凝固过程进行工艺优化。应用红外线测温仪对板坯表面温度进行测试,测试温度与仿真结果吻合较好,说明连铸计算机仿真软件的计算是可靠的。     

镁合金电磁铸造中搅拌频率的确定

通过镁合金电磁铸造过程模拟，分析了镁合金电磁铸造过程中电磁搅拌对熔体流动和温度分布的影响。结果表明，当镁合金电磁铸造的搅拌频率为10Hz时熔体温度场分布比较合理。     

低频电磁水平半连续铸造中磁场的分布及其对宏观偏析的影响

采用数值模拟的方法研究了低频电磁水平半连续铸造7075铝合金中不同强度及频率的磁场在熔体中的分布,并采用试验的方法研究了不同条件的磁场对铸锭宏观偏析的影响.将使用传统水平半连续铸造生产出的铸锭与低频电磁水平半连续铸造生产的铸锭进行了比较.研究结果表明:在传统水平半连续铸造工艺条件下,铸锭中易出现较严重的负偏析及重力偏析;然而,在低频电磁水平半连续铸造过程中,低频电磁场的存在明显削弱了铸锭中的宏观偏析.此外,磁场在熔体中的分布情况将直接影响其作用效果,提高磁场强度及适当降低磁场频率均有利于对宏观偏析的改善.     

超大型镁合金压铸机定型板温度场及热应力的有限元分析

利用有限元方法对某型号超大型镁合金压铸机定型板在打料过程中的温度场和热应力进行了分析,对比了两种不同设计方案的计算结果,并据此提出了相应的设计建议。分析结果表明,目前的定型板减重设计方案切实可行,通过减重设计可以在一定程度上释放应力。     

ZM5航空用大型复杂镁合金壳体铸造工艺模拟

通过模拟砂型铸造及差压铸造制备大型复杂ZM5镁合壳体铸件,利用MAGMA软件对铸件进行了温度场、流动场等模拟.通过对比普通砂型铸造及差压铸造可知,差压铸造的温度场及金属流动都比较均匀,通过模拟铸件凝固过程可发现,4个竖直浇道的内浇口附近随着凝固的进行发生收缩,也是较容易产生缺陷的地方,所以在设计侧面4个浇道时,尺寸可以...     

压铸镁合金模具温度场分布的研究

用数值模拟的方法，计算、分析了镁合金件压铸过程模具温度场的分布特征，研究了浇注温度、模具预热温度工艺参数对模具温度场的影响和较优参数的选择，并通过试验测量验证了模拟结果的正确性。     

铸态AZ31B镁合金中厚板热轧制温度场数学模型

采用Gleeble1500D热/力模拟试验机对铸态AZ31B镁合金圆柱试样在变形温度250~450℃、应变速率0.005~5s~(-1)下进行高温压缩试验,基于高精度流变应力模型,依托于刚塑性有限元分析软件针对镁板不同初轧温度、不同道次压下率以及不同轧制速度条件下的中厚板热轧制过程进行了热力耦合数值分析,利用数学解析的方法建立了不同工艺条件下镁板变形区域的温度场数学模型。结果表明,不同热轧工艺条件下轧制变形区域内温度的分布有很大区别,温度场数学模型需要划分不同工艺条件针对轧制后滑区和前滑区来分别建立;用简单数学方程来表征镁合金的传热过程,使得温度在线控制机理模型形式上更为简单,并且能够精确表征中厚规格镁板宽范围轧制条件下的传热机制。     

半固态镁合金铸轧试验研究

自行研究开发了一套半固态铸轧试验设备,利用该设备可以获得半固态浆料,并进行半固态铸轧成形。试验研究了AZ91D镁合金半固态铸轧成形过程,观察了样品的微观组织形貌。结果表明,镁合金半固态铸轧可以改善镁合金高温铸造的安全防护和镁合金变形困难需要较大变形力的现状。     

AZ91D压铸镁合金的三维微观组织模拟

针对工程上应用广泛的AZ91D压铸镁合金,建立了其凝固过程中微观组织演化的数学物理模型．采用改进的三维微观元胞自动机（CA）模型,耦合三维溶质场计算,结合压铸镁合金进行了微观组织模拟．模拟结果再现了在多晶粒同时生长的情况下,初生晶间的溶质扩散、溶质富集直至共晶转变的全部演化过程．应用此模型模拟了实际AZ91D压铸件不同部位的微观组织,模拟结果与金相观察结果符合较好．     

电磁搅拌工艺对AZ31变形镁合金铸态组织的影响

采用了两种不同的电磁搅拌工艺,研究了交流磁场对AZ31变形镁合金铸态组织的影响,分析了在不同磁场条件下其凝固组织的变化。结果表明：磁感应强度越强,磁场细化合金晶粒的效果越明显。当有规律的改变磁场旋转方向,晶粒细化效果更加明显,晶界处网状的共晶组织被打断,同时晶内及晶界处出现大量近似岛状的共晶质点。