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。     

铸造参数对半连续铸造7050铝合金板坯质量的影响

从铸造速度、铸造温度、冷却水量、合金成分以及铸造液位高度几个方面着手,系统研究了铸造工艺参数对电磁半连续铸造7050铝合金板坯质量的影响,并深入分析了影响机理,摸索出了行之有效的铸造工艺参数.最佳工艺参数为:铸造速度85mm/min,铸造温度710℃,冷却水流量3m3/h,输入电流2 500A,频率1 700Hz,金属液面高度控制在石墨结晶器高度的1/2处.采用该工艺参数,成功铸造出尺寸为420mm×130mm×1 000mm的7050铝合金板坯.     

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。     

镁合金电磁铸造工艺参数的优化分析

镁合金是具有优越性能的金属材料,镁合金的加工是目前国内外正在研究的新课题。通过对镁合金电磁铸造过程中温度场的模拟来分析镁合金电磁铸造的工艺参数,确定最佳工艺条件。计算结果表明,镁合金电磁铸造过程中当频率为10Hz时温度场分布比较合理。     

电磁铸造中试铸锭的温度场研究

通过实测电磁铸造（ＥＭＣ）中试铸锭凝固过程中的温度场，分析了液－固界面形状和凝固位置对ＥＭＣ过程的影响，结果表明，现行工艺参数合理，依此可成功地铸ＥＭＣ中试铸锭。     

电磁铸造铝扁锭的电参数计算与选择

针对电磁铸造铝扁锭中，感应器－铸锭系统的电磁参数Ｒ、Ｚ、Ｘ进行了计算，计算结果与实测数据相符，并在此基础上对电磁铸造中使用的中频电源各项参数进行了选择，为中频电源和结晶器的设计提供了理论根据。     

利用温度场数值模拟技术优化磨球铸造工艺

温度场数值模拟软件对金属型耐磨铸球的凝固过程进行了数值计算。在对铸球凝固过程温度分布规律进行研究的基础上,通过改进铸造工艺,消除了耐磨铸球的缩孔缺陷,提高了产品质量,为耐磨铸示机械化生产线的设计提供了合理的工艺参数。     

工艺参数与模具结构对压铸模具温度场的影响

运用有限元分析软件ProCAST对压铸模进行了压铸过程热分析,研究了浇注温度、冷却水的温度、冷却水管的直径、以及冷却水管的位置对模具温度场的影响。结果表明,在压铸过程中模具温度呈周期性的变化。冷却水管的直径(即冷却水的流量)可调节模具内部温度变化,采用φ10.5 mm的管径,冷却效果好。改变水温,模具温度变化基本一致。     

铝锡合金电磁搅拌工艺参数的模拟分析

通过对AlSn8Si2Pb2CuCr搅拌过程的模拟分析，得到了搅拌频率和搅拌电压与搅拌后熔体密度之间的关系，在分析搅拌条件对搅拌效果影响的基础上，确定了最佳工艺参数，即各线圈之间的相位差为90℃,搅拌频率为50Hz，搅拌电压为7V时，能得到最为均匀的密度分布，计算结果与试验值吻合。     

曲轴箱壳多向挤压铸造温度参数优化与试验

利用有限元法对摩托车曲轴箱壳多向挤压铸造进行了数值模拟,分析了浇注温度、上模温度、下模具温度与零件缩松、致密度的关系,得到了优化的温度参数,并通过试验加以验证.研究表明:对局部壁厚差大、结构复杂的零件,多向挤压铸造得到的铸件质量优于普通挤压铸造,浇注温度为680℃,上、下模具温度为200℃时,摩托车曲轴箱壳缩松区域由10％降到7％.浇注温度对零件缩松和致密度的影响最为显著,上模温度比下模温度略高,有利于提高铸件质量.     

大圆坯连铸M-EMS参数对磁场和流场分布的影响

采用有限元法和有限体积法对φ250mm大圆坯连铸结晶器电磁搅拌(M-EMS)磁场和流场进行耦合计算。分析了不同电磁搅拌电流和频率下磁场和流场的分布。研究表明,数值模拟结果与实测结果基本一致。钢液中心面的磁感应强度在角部要明显大于中心。电磁力在横截面周向上分布均匀,流动呈涡旋状。当频率相同时,磁感应强度、电磁力和流速随着电流的增加而增加。当电流相同时,沿拉速方向,磁感应强度随频率增加而减小,电磁力和流速随频率的增加而增加。沿搅拌器中心径向,磁感应强度和电磁力随频率增加而减小,频率对切向流速的影响不大。对于φ250mm大圆坯连铸结晶器电磁搅拌,在电流和频率为480A,3Hz时能起到良好的搅拌效果。     

铜包铝立式充芯连铸圆坯温度场数值模拟

建立了铜包铝立式充芯连铸圆坯的凝固传热数学模型,并应用有限元软件ProCAST模拟了它在不同冷却条件下的温度场,模拟结果与实验结果基本相符,可用于优化充芯连铸工艺参数.     

大方坯连铸结晶器电磁搅拌的数值模拟

对大方坯连铸结晶器电磁搅拌过程的流场和温度场进行了数值模拟,并讨论了搅拌强度对流场和温度场的影响。结果表明：在结晶器电磁搅拌下,搅拌器区域的钢液变为水平旋转,使从水口向下吐出的钢水与向上回流的钢水流股相冲突,流股侵入深度变浅,从而使轴向温度迅速降低,径向温度升高,提高了热区位置,有利于传热;搅拌强度越大,钢水的二次流现象越明显,热区位置越高。     

铸造过程温度场的数值模拟

结合材料变温过程材料热物性参数的变化,利用ANSYS软件对几何外形复杂的铸件在铸造过程中的温度场进行了模拟,得到了铸件温度随时间的分布关系.模拟结果较真实地反映了铸造系统温度的变化过程,且运算速度较快,从而可预测缩孔、缩松等缺陷出现的可能性及位置,为优化铸造工艺方案提供科学指导.     

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。     

连铸坯凝固过程中温度场数值模拟

利用Marc/Mentat软件采用二维有限元方法,分析了连铸过程中板坯的凝固过程;计算出了板坯表面与中心的温度分布、坯壳厚度、液芯长度等.     

连续铸钢结晶器温度场的试验研究及其数值模拟

连铸钢坯过程中,结晶器处于高温钢液和高速冷却水的综合作用下,结晶器温度场的合理分布是保证连铸正常进行的关键.为得到结晶器内壁界面温度分布规律,设计了模拟结晶器工作过程的试验装置,进行了动态水流和静态水流对结晶器壁温度影响的测试试验.结果表明,结晶器内壁温度趋近于冷却水温度.结合试验数据推导了结晶器界面等效导热系数,用等效导热系数处理钢液与结晶器内壁的边界传热,对连铸钢坯结晶器温度场进行数值模拟,模拟结果与有关研究结果符合.     

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。