7055铝合金半连续铸造过程区域水冷工艺数值模拟

建立了7055铝合金半连续铸造过程的数学模型,采用了有限元模拟软件Procast对铸造过程进行模拟,模拟过程还采用了Procast模拟连铸的MILE算法.通过在结晶器下方设置区域冷却装置刮水板,使半连续铸造的二次冷却水在挡水板位置被阻挡和分流,实现区域冷却效果,保证铸造过程中刮水板下方铸坯自然空冷,铸锭利用自身余温＂低温回火＂,有效降低了铸造内应力,抑制了铸坯开裂.仿真了刮水板不同位置的温度场与应力场的变化情况,模拟结果显示,适当减小区域冷却范围,可有效减小表面裂纹和中心裂纹产生的倾向性.     

DC铸造7075铝合金微观偏析的量化分析

采用直接水冷半连续铸造（DC铸造）工艺制备7075铝合金铸锭.利用电子探针（EPMA）观察合金元素在样品中的分布,并通过绘制元素分布图判断合金元素在基体中的分布趋势.由于合金相的形成,Zn,Mg和Cu元素易在晶界偏聚;Cr和Ti作为形核质点,易在晶粒中心偏聚.利用5种排序方法处理收集到的电子探针数据,分别绘制成分曲线.通过比较成分曲线和排序方法适合度（GOF系数）得出,等级排序法和加权等级排序法比较适于分析DC铸造7075铝合金的微观偏析.分析计算得到的初始溶质分配系数kinit发现,F-G排序法夸大了合金元素的微观偏析,而加权等级排序法则减小了合金元素微观偏析的趋势.     

美国研发喷射铝合金工艺 提升铝合金质量

正美国麻省理工学院的研究人员通过研究铝合金的硬化过程,提出了一种使用喷嘴在铸件中产生更均匀铜和锰分布的方法。直接冷却铸造铝合金是通过将熔融金属浇注到冷却模具中使其快速冷却成为铝合金铸锭的半连续工艺,这种工艺在质量控制方面存在问题,因为铸锭中的铜或锰的分布不均匀,可能会导致铸造出来的铝合金凝固板坯或者铝合金铸锭中心附近缺少合金元素,出现质量问题。研究人员在直接冷却铸造铝合     

Al-Cu合金近液相线铸造中组织演变的计算机模拟

利用多尺度模拟方法针对Al-Cu合金近液相线半连续铸造的特点,建立了描述成形过程的温度场模型、液固相变模型,通过固相率变化将宏观尺度的温度场和介观尺度的微观组织模拟耦合起来,利用有限差分法和元胞自动机法对Cu质量分数分别为4%、4.5%及5%的Al-Cu合金近液相线铸造进行了组织演变的模拟。模拟了上述合金在浇铸温度为液相线温度以上7~25 K、铸造速度为1.5~3.5 mm/s、水冷系数为1 000~2 000 W/(m2.K)的液相线铸造中的组织演变,与ZL201合金的实验吻合。计算表明,当Al-Cu合金中Cu质量分数为5%、浇注温度为930 K、水冷系数为1 000 W/(m2.K)、铸造速度为2 mm/s时,获得的微观组织均匀、细小。     

典型环形铸件凝固过程的界面换热系数分析

为了提高铸造数值模拟软件精度,考虑到外砂型和内砂芯的传热过程差异性,针对典型铝合金环形铸件设计了砂型重力铸造过程测温实验,建立了环形铸件外砂型及内砂芯的界面热流和界面换热系数的反算数学模型,利用MATLAB软件编写界面换热系数反算程序.结果表明,铸件凝固过程中铸件/内砂芯的界面换热系数始终大于铸件/外砂型的界面换热系数...     

钢轨喷雾表面综合换热系数计算方法研究

基于传热学理论,采用两点法、三点法、整体法分别计算了钢轨喷雾冷却工艺中的表面综合换热系数,将它们代入计算模型计算出了钢轨的降温曲线,并与实验值进行了比较.计算结果表明:整体法算出的综合换热系数代入计算模型计算得到的降温曲线与实验值接近,符合实际情况.     

铍铜合金熔铸工艺及设备的发展

考察了国内外铍铜合金熔铸工艺及设备的发展，指出熔炼分非真空熔炼与真空熔炼两种，阐述了各自设备、关键技术及工艺参数的优劣。铸造分非真空铸造(包括斜模铸造、无流铸造、半连续铸造、水平连续铸造)与真空铸造，对比分析了各自的适用性、设备、关键技术；并联系气体饱和度、铸造工艺参数、铸锭组织及控制等因素对铍铜铸锭质量的影响进行了深入探讨。从生产实践出发，全面考虑、认真分析，提出了铍铜熔铸工艺未来的发展方向，对实际生产具有一定的参考价值。     

硬铝合金半连续铸造过程数值模拟及裂纹倾向性研究

对凝固过程中流场、应力场、温度场及微观组织形态进行数值模拟,能帮助工艺设计人员分析不同时刻凝固过程的温度分布、金属流态、结晶晶粒尺寸、应力分布等重要物理参数,从而预测疏松、偏析、夹杂及热裂纹等缺陷.在结晶器下方设置区域冷却装置,控制区域冷却装置刮水板的作用位置,能够阻挡冷却水沿铸锭下流,实现区域冷却的效果.通过研究温度场、应力场分布规律,分析铸锭裂纹产生的原理,能够从宏观上阐明铸锭内部裂纹的形成原因及寻找有效的调节控制方法.     

用换热系数评定淬火油冷却性能的方法

建立测试探头传热过程的有限差分模型,由探头的中心温度数据计算出介质的换热系数,用它评定淬火介质的冷却性能。     

1045钢淬火时温度场的数值模拟

基于实验测定的1045钢淬火冷却曲线，应用有限差分原理和非线性估计法对非线性导热方程的逆问题进行了求解，给出了一种求解钢淬火时非线性表面换热系数的方法；应用数学转换方法计算了1045钢在连续冷却时奥氏体、珠光体、贝氏体和马氏体的体积百分数．应用有限元分析软件．ANSYS计算了1045钢淬火时具有相交和非线性表面换热系数的温度场．研究表明，钢淬火时的温度场、导热与换热是非线性的，温度场的计算结果和实验结果比较吻合．     

Optimizing casting parameters of steel ingot based on orthogonal method

The influence and signification of casting parameters on the solidification process of steel ingot were discussed based on the finite element method (FEM) results by orthogonal experiment method. The range analysis, analysis of variance (ANOVA) and optimization project were used to investigate the FEM results. In order to decrease the ingot riser head and improve the utilization ratio of ingot, the casting parameters involved casting temperature, pouring velocity and interface heat transfer were optimized to decrease shrinkage pore and microporosity. The results show that the heat transfer coefficient between melt and heated board is a more sensitive factor. It is favor to decrease the shrinkage pore and microporosity under the conditions of low temperature, high pouring velocity and high heat transfer between melt and mold. If heat transfer in the ingot body is quicker than that in the riser, the position of shrinkage pore and microporosity will be closer to riser top. The results of optimization project show that few of shrinkage pore and microporosity reach into ingot body with the rational parameters, so the riser size can be reduced.     

电磁水平连铸1560镍基合金的组织与性能研究

为提高1560镍基合金圆形铸锭的质量,采用电磁水平连铸方法对其进行生产实验,并对圆锭及其坯料再进一步轧制和冷拉所生产系列棒线材产品的组织与性能进行了研究。结果表明,该方法生产的1560镍基合金电磁铸锭的芯部由中心等轴晶组成,其溶质元素偏析程度明显降低,且常规水平连铸过程中常见的芯部裂纹、缩孔和疏松等缺陷也得到有效消除。该方法不仅取消了传统工艺中的铸坯退火、锻造及打磨等工序,而且还缩短了工艺流程,其产品成材率也由传统工艺时的70％提升到90％以上。     

A Comparison Study between Suspension Casting Process and Low Superheat Casting Process

Taking GCr15 bearing steel as experiment material, the effects of suspension casting process and low superheat casting process on the solidification of ingot were studied comparehvely. The results show that both suspension casting process and low superheat casting process can improve the censeal segregation and crystal structure of ingot. As the acting mechanism is different between the two kinds of processes, it is found that suspension casting process is more effective than low superheat casting process in improving the quality of ingot.     

钢锭模在铸锭过程中热弹塑性应力数值模拟的数理模型

建立了钢锭模在铸锭过程热弹塑性应力数值模拟的数理模型，为进行钢锭模在铸锭过程热弹塑性应力的数值模拟提供了理论基础。     

钢的固-液混合浇铸的试验研究

研究了固－液混合浇铸方法对钢锭温度场及其成分分布的影响,并对采用固－液混合浇铸方法所得钢锭的宏观铸态组织和热轧钢筋的力学性能进行了初步探讨。     

非真空熔铸铍铜合金大规格铸锭的研究

在非真空熔铸铍铜合金大规格铸锭时,需要长时间的熔化和保温.由于铍在金属熔体中的氧化烧损量达到0.004 4%/min以上,熔体中的铍质量分数处于不断下降的状态,因而不同铸锭之间、同一铸锭头尾w（Be）偏差达到6%以上;铍及铍铜原料的大量烧损容易导致铸锭夹杂,进而影响铸锭的综合成品率;同时,由于铍具有强烈的脱氧作用,熔体极易吸气,铸锭内部容易出现气孔等铸造缺陷.通过上百炉次的试验,对熔铸工艺的每个细节深入研究和试验,确定了合理的熔铸工艺,在生产铍铜合金大规格铸锭时,铍及铍铜材料的烧损率分别降到6%及3%以下,铸锭化学成分偏差≤4%,铸锭综合成品率达到80%以上.     

钢锭模在铸锭过程中热弹塑性应力的数值模拟

采用有限单元法,进行了钢锭模在铸锭过程中的热弹塑性应力的数值模拟,获得了钢锭模中不同部位的热应力随时间的变化及热应力沿模壁分布的数据,为钢锭模结构改革提供了设计依据     

电磁水平连铸1560合金的组织、溶质元素分布及产品的性能

进行了1560合金低频电磁水平连铸的生产实验,成功地生产出了近终形的小断面（p54mm）1560合金圆形坯料,然后再通过轧制和冷拉来生产出合格的棒线材产品．此工艺取消了铸坯锻造以及锻造前的退火等工序,从而缩短了工艺流程,大幅度提高了生产效率,提高了产品成材率．本文通过研究电磁场作用下水平连铸1560合金的铸态组织与最终产品性能,探讨了此工艺对提高1560合金铸坯质量的影响因素和作用机理．     

Effect of ultrasonic power and casting speed on solidification structure of 7050 aluminum alloy ingot in ultrasonic field

With the experiment and finite element simulation, the influences of power ultrasonic on the solidification structure of 7050 aluminum alloy ingot in semi-continuous casting were researched, and the effects of casting speed on solidification structure in ultrasonic field were also analyzed. The experiment and simulation results show that the solidification structure of the ingot is homogeneously distributed, and its grain size is obviously refined at ultrasonic power of 240 W. The average grain sizes, which can be seen from the Leica microscope, are less than 100 μm. When the casting speed is 45-50 mm/min, the best grain refinement is obtained.     

Preparation of 2024/3003 gradient materials by semi-continuous casting using double-stream-pouring technique

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＧｒａｄｉｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓｃｏｍｂｉｎｅｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｈａｖｅｌａｒｇｅｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍｉｎｄｅｓｉｇｎ .Ｓｏｔｈｅｙａｒｅｖｉｅｗｅｄａｓａｎｅｗｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｈａｖｅｄｒａｗｎｇｒｅａｔａｔｔｅｎｔｉｏｎ .Ｍａｎｙｎｅｗｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｗｅｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ[1 7] .Ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｔ…