双辊薄带连铸结晶辊热辊型预报

结合双辊薄带连铸中结晶辊装配、修磨和浇注等环节的整体要求,采用弹塑性大变形接触非线性有限元方法,建立了计算结晶辊热辊型的有限元模型,并分析了结晶辊的受力和变形,得出了浇注过程中结晶辊的辊面形状曲线,利用实测的铸带断面形状对计算结果进行了检验,结果表明该方法用于计算结晶辊变形非常有效,可以利用该方法进行结晶辊结构改进和初始辊型设计。     

环缝结构对电磁连铸流场和温度场的影响(英文)

建立描述环缝式电磁连铸A357铝合金圆坯过程的数学模型,采用有限元法求解电磁场,采用有限体积法求解流场和温度场,并对电磁场和温度场的计算结果进行实验验证,分析环缝宽度、环缝位置和芯棒长度等结构参数对环缝式电磁连铸过程流场、温度场和凝固过程的影响。结果表明:环缝宽度越小,液穴中的温度梯度越小,温度场越均匀;随着芯棒长度的增加,由于芯棒的错位液穴内的循环流减小,温度梯度变大;当环缝位于铸坯边沿时,液穴中的温度梯度降低明显。     

电磁泵低压铸造充型压力控制及过程模拟

研究确定铝合金电磁泵低压铸造充型压力计算控制计算方法;通过实验研究在不同励磁电流和电极电流下电流与电磁泵输出压力之间的关系,建立压力控制计算模型,并进行电磁泵低压铸造过程模拟验证;研究表明:在磁感应强度确定的情况下,电极电流与输出压力都是呈严格的线性变化规律;电磁泵低压铸造充型平稳,加压压力控制精确,是高质量铝铸件生产先进的铸造工艺方法.     

铜电磁连铸的数值计算

为了研制高致密度铜坯，应用电磁连铸工艺于铜圆坯连铸，探索电磁连铸技术在铜连铸上的可行性，通过改变电流和频率，以便找出其对磁场分布的影响。对空载下圆坯结晶器内的磁场进行了测量和分析，并此由得到了源电流对磁场分布的影响。同时采用有限元法ＡＮＳＹＳ商业软件求解，为进一步发展研究建立了一定的基础。     

方坯连铸二次冷却计算机仿真通用软件的开发

连铸二冷计算机仿真是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。根据方坯连铸机的结构特点,基于沿拉坯方向上移动的有限薄片层思想,建立方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开发了方坯连铸二次冷却计算机仿真通用软件。该软件集连铸过程仿真计算、迭代反算二冷水量、水量公式回归、数据输入输出处理和图形处理于一体,使用方便,功能全面,在二冷技术研究、连铸生产和工程设计中具有应用前景。     

电磁铸造起始段控制模型的研究

以控制电磁铸造结晶器内液位的动态稳定为目标,利用自行设计制造的反压式自动浇注系统,依据试验和计算,分别建立了稳态和非稳态过程下,中间包出流速度与拉坯速度相匹配的连铸起始段浇注控制模型.将该控制模型应用于计算机控制系统,在小型电磁铸造设备上可以精确、稳定的控制结晶器内液住.     

连铸技术的发展与现状

连铸工艺和技术现已为全世界各国普遍采用,许多钢厂已实现全连铸。经过六十年,连铸技术和设备都有了飞速的发展,主要体现在结晶器的改进,电磁搅拌,电磁制动技术的应用,薄板坯连铸、近终形连铸、连铸自动化的实现,中间包冶金,保护渣技术等方面,采用新技术,新设备,缩短铸钢流程,提高连铸生产率,降低成本是连铸发展的趋势。     

铝圆坯水平直流电磁连铸温度场和热应力场分析

建立了水平直流电磁连铸铝圆坯温度场和热力场数学模型。计算结果表明：无水空气冷却时,１０ｍｍ铝圆坯允许拉速为２．４ｍｍ／ｍｉｎ,喷水冷却时可提高到１ｍ／ｍｉｎ以上,有工业应用前景。喷水强制冷却时铝圆坯热应力不会引起裂纹。     

电磁半固态铸造的原理及应用现状

介绍了半固态铸造的特点,半固态浆料电磁搅拌的制备方法、优点以及电磁搅拌法的分类和原理,半固态铸造在美国、欧洲、日本工业生产上的应用、发展和带来的社会效益;并介绍了半固态铸造在中国的研究现状、进展以及所取得的成果和电磁半固态铸造应重点研究的方向.     

二次冷却通用仿真软件在方坯连铸中的应用

使用VB语言设计开发了方坯连铸机数值仿真软件,从而为连铸生产提供了一个有效的“实验平台,”也可对铸机结构和连铸工艺参数进行设计与优化。该软件经过多次修改,设计界面友好,易操作,通用性强,准确性高,其仿真结果已成功应用于国内多台铸机高效化改造的设计和生产。同时对方坯连铸45钢进行了仿真和讨论。     

水平电磁连铸空心铜管坯组织和性能研究

提出在中试水平的空心铜管坯水平连铸过程中施加工频电磁场,分析其对铜管坯组织和性能的影响.结果表明：与未施加电磁场时相比,施加电流强度为140A的工频电磁场后,水平连铸空心铜管坯的组织显著细化,平均晶粒度由未施加磁场时的3.1提高到8.3,周向组织均匀性也得到明显改善;抗拉强度提高40%左右,延伸率提高50%左右.     

镁合金压铸用模具的应力场和变形数值模拟

通过建立有限差分/有限元集成应力分析系统,模拟了镁合金压铸用模具在压铸过程承受的应力场和变形.首先采用有限差分法模拟压铸系统的三维温度场,然后利用温度载荷转换接口将温度载荷转换到模拟对象有限元模型,再计算应力场和变形.应力计算中能够处理压铸过程的合模和开模过程中的边界约束条件变化.通过分析模具在合模过程及开模时刻的应力变化和变形趋势,对铸件尺寸精确度进行了预测,对压铸过程工艺参数的优化提出了见解.     

采用CA-FE法模拟双辊连铸纯铝凝固微观组织

使用有限元软件Procast中的元胞自动机-有限元模型,建立了一个模拟双辊连续铸轧纯铝凝固微观组织形成的随机性模型.综合考虑了溶质再分配、界面曲率、晶粒择优生长的作用,基于有限元建立了宏观温度场计算和一个改进的元胞自动机模型.采用基于高斯分布的连续性形核模型,辊面和熔体内部的形核分别采用两种形核分布函数;枝晶尖端生长速度采用与局部过冷度有关的修正KGT模型.利用软件计算结果模拟了不同浇注温度和熔液内部平均形核过冷度对凝固微观组织形成的影响.     

电磁搅拌下连铸方坯凝固组织模拟

运用ProCAST软件对连铸方坯凝固过程进行仿真模拟,同时利用CAFE模块对连铸坯凝固组织进行预测,模拟结晶器有无电磁搅拌条件下连铸坯凝固组织。仿真结果表明,电磁搅拌明显缩小柱状晶区、增大中心等轴晶区;对结晶器有无电磁搅拌条件下实际生产的连铸坯组织对比分析,证明模拟结果与试验结果吻合。     

阀座挤压铸造计算机数值模拟

基于有限差分法建立了三维热流模型,对铝合金阀座挤压铸造过程进行数值模拟,研究了填充和凝固过程中温度场、流场以及液体分数等主要参数的分布情况,为优化阀座挤压铸造的流场和工艺参数提供理论依据.同时,预测和分析了在实际生产过程中出现的气孔和缩孔缺陷,发现通过降低浇注速度可有效地抑制因合金液的剧烈运动而引起的气孔缺陷.     

钢的软接触电磁连铸技术

介绍了软接触电磁连铸技术并分析了其作用原理,该技术可有效提高铸坯的表面质量,着重分析探讨了工业上实现钢的软接触电磁连铸在结晶器结构、材质以及电磁场参数等方面需要解决的关键问题,并介绍了该技术的最新研究成果:高频调幅磁场电磁连铸技术和无结晶器振动的电磁连铸技术.     

圆坯连铸凝固传热数学模型及应用

建立了Φ400mm大断面圆坯连铸凝固传热的数学模型。应用该模型计算了过热度、拉速以及冷却强度等因素对铸坯温度、坯壳厚度、凝固终点的影响,为现场生产确定了合理的二冷工艺参数。生产实践证明,当生产Φ400mm铸坯的拉速达到0．4～0．6．dmin时,自动控制的二次冷却制度满足工业连铸要求,可得到优质铸坯。     

充型过程数值模拟及算法优化

提高充型过程数值模拟的计算速度是流场模拟的一个研究热点.概述了模拟充型过程的数学模型并提出了一种算法优化方案,通过计算中减少对铸件及铸型网格单元的搜索次数来提高充型模拟的计算速度.这种方法的优点在于不影响模拟计算的精度.     

从铸造方法的变迁看铸造业对节能的追求

通过对连续铸造、连铸连轧、电磁连续铸造和近终形铸造等材料制备技术的发展历史、研究现状进行分析,指出探索具有高效节能和部件一体化特点的材料制备新技术是铸造业适应时代要求的必然发展趋势.     

复杂铸造工艺装配体有限元网格划分关键技术研究

铸造CAE技术是预测铸造缺陷、改进铸造工艺的有效方法,但其应用推广仍受到有限元网格划分技术的制约,许多复杂铸造工艺因为无法顺利地生成出合格的有限元网格而不能进行铸造CAE计算分析。本文提出了一种适用于任意复杂铸造工艺的有限元网格生成方法,并详述其中用到的关键技术和方法,包括隐式曲面几何描述方法、有限元网格尺寸智能化计算方法,以及有限元网格自动生成和网格质量优化方法。基于此算法,开发了有限元四面体网格划分前处理模块,能够为复杂铸造工艺的几何模型一键生成合格有限元网格,为铸造CAE技术的进一步推广和应用提供重要的技术保障。