电磁铸造铝合金大板坯的变形研究

设计了电磁铸造模拟试验装置,研究了电磁铸造大板坯工艺参数,如浇注温度、冷却水量、喷水孔距等对板坯变形的影响,探索板坯的变形与其凝固阶段温度场的关系及其控制方法。实验结果表明：合理调整影响板坯凝固进程的电磁铸造工艺参数,能够有效地减小变形,提高板坯平直度。     

冷却条件对板坯铸造组织的影响

最近日本NKK公司通过实验室的实验,对板坯冷却条件与最终产品裂纹的关系进行了基础研究.     

工艺参数对电磁铸造铝板坯温度场的影响

采用数值方法模拟电磁铸造过程的温度场，详细讨论了各种工艺参数，如宽厚比，浇注温度，铸造速度，冷却水量，喷水位置，喷水孔分布，感应热等对铝板坯凝固过程和温度场分布的影响规律，为电磁铸造工艺参数设计提供可靠依据。     

基于遗传算法的板坯连铸凝固模型表面喷雾冷却优化研究

目的对连续铸造过程中凝固模型表面喷雾冷却进行优化,实现表面温度的最优冷却。方法分析板坯的连铸工艺过程,推导板坯连铸的凝固模型,获得热传递方程式,对冷却过程的边界条件进行约束。对凝固模型进行仿真验证,与基准温度变化曲线进行比较。结合具体实例确定冷却过程中需要优化的目标对象,采取遗传算法搜索最优解,对相关参数进行仿真。结果和优化前相比,优化后板坯凝固过程中单位时间内温度变化波动较小,水流量密度最大值约为35 L/(m~2·s)。结论优化后的板坯连铸过程中单位时间内喷雾冷却温度变化均匀,喷水量较少,能避免板坯连铸凝固模型表面裂纹的产生,提高产品的质量,效果较好。     

板坯连铸二次喷淋冷却改造实践

针对唐山建龙公司生产大断面宽度铸坯时,二次冷却出现喷淋效果差及质量缺陷等问题,介绍了对板坯连铸二次冷却系统改造的主要措施,改造后提高了铸坏质量,降低了维修成本及故障时间,提升了产量,取得显著经济效益。     

板坯中心裂纹的治理

根据攀钢现场实际,本文讨论了连铸板坯中心裂纹产生的原因,并提出了相应的防止措施。     

非稳态控制在板坯二次冷却的作用

非稳态控制是一种新的铸坯冷却控制方法，其特点是采用时间作为供水的控制参数。与其它方法相比，非稳态控制具有操作简便、冷却效果好的优点，值得推广使用。     

厚板坯连铸二次冷却过程数值模拟及实验研究

基于凝固一传热学基本理论,建立板坯连铸三维凝固传热数学模型.该模型考虑了组元成分、固相分数、温度等因素对热物性参数的影响,根据糊状区溶质传输和反扩散理论,采用钢中多组元成分的百分含量计算液、固相线温度.以鞍钢第一炼钢厂厚板坯连铸机为对象,根据二冷区铸坯表面实际水流密度分布和辊子接触传热建立边界条件,计算整个铸坯任意点、线、面的温度及固相分数分布.多钢种多拉速条件下铸坯表面温度实测值和射钉实验结果与计算值吻合良好.     

对一种连铸板坯异常变形的分析

针对板坯连铸机在高拉速条件下铸坯发生的一种异常变形进行分析,结合生产条件和现场情况对引起铸坯异常变形的机理及原因进行论述,并采用有限元方法对变形过程进行仿真验证。通过分析总结加深理论认识,积累了生产实践经验,防止此类铸坯缺陷重复发生。     

板坯连铸过程二冷边界条件处理方法的对比

以相同的冷却强度、拉速、浇注温度、钢种等板坯连铸条件为模拟初始参数,采用相同的凝固潜热处理方式,针对两种常用的板坯连铸二冷边界条件处理方法FCA法和MCA法,分别采用四种不同的传热经验公式,计算了板坯连铸的热过程。得到这两种处理方式四种不同二冷传热经验公式的八组计算结果,并将计算结果与实测值相比较,结果证明,采用FCA法处理边界条件,得到的模拟计算结果与实测值相对误差均小于5%,而利用MCA法处理边界条件,得到的模拟计算结果与实际测量值相对误差在8%左右。因此,采用FCA法处理板坯连铸二冷边界条件得到的模型能更加准确地模拟板坯连铸的热过程。     

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.     

基于改进粒子群算法的板坯二冷制度优化

应用带变异算子的改进粒子群算法对安钢一炼轧连铸板坯的二冷制度进行了优化计算。针对安钢板坯连铸机的特点,建立了连铸板坯凝固传热的二维数学模型,模型的坯壳厚度计算值与现场硫印射钉法实测值一致。由冶金准则及设备约束条件设计优化算法的价值函数,用改进粒子群优化算法以价值函数值最小化为目标,对二冷区各段的水量进行优化。优化后的二冷制度使铸坯各段表面冷却速率和表面温度回升速率趋于平缓,与冶金准则对改善铸坯冷却过程和提高产品质量的要求相吻合。     

倾斜冷却半固态连铸A356铝合金过程稳定性研究

研究了浇注温度、拉坯速度、倾斜板长度和倾斜角度对倾斜冷却半固态连铸A356铝合金过程稳定性的影响。结果表明:浇注温度、拉坯速度对连铸过程稳定性有显著影响,倾斜板上熔体的横截面积与拉坯速度成正比,拉坯速度的变化将导致倾斜板上熔体冷却强度发生相应的变化,实验表明合适的浇注温度和拉坯速度分别为630～660℃、400～600mm/min,此时连铸过程能稳定进行;而倾斜板长度在500～900mm、倾斜角度在30°～60°内变化对连铸过程稳定性并无显著影响。     

板坯连铸二冷动态配水模型的开发与应用

建立了板坯连铸一维凝固传热数学模型且采取坯龄模型实现了动态配水;对二冷水计算模型计算的动态配水和静态配水进行比较得出拉速变化时动态水量变化较缓和,从而保证铸坯表面温度不发生大的波动;进行了连续测温,结果表明：测量温度和计算温度误差保持在2％左右。     

冷却速度对低压铸造铝车轮轮辋伸长率的影响

对低压铸造铝合金车轮模具温度场进行了现场测试，分析了不同模具的温度分布与变化规律对铝车轮轮辋结晶凝固时间与冷却速度的影响。获得的冷却速度与轮辋伸长率对应关系的相关数据与分析结果，为低压铸造模具冷却系统的设计提供了有价值的依据。     

铝合金压铸件充型凝固过程及其压铸工艺CAE分析

通过有限元数值模拟软件Procast对铝合金支架压铸件进行了数值分析,获得了零件充型过程和凝固时温度场的分布,预测了铸件缺陷存在的位置并分析了其形成原因.通过压铸模拟分析研究了压铸工艺对铸件缺陷的影响.研究表明:铸件随着充型速度的增加,其铸件内部缩孔缩松的含量显著增加;浇注温度越高,铸件内部缩孔缩松也越多.