基于钢水凝固收缩数值模拟优化设计连铸结晶器锥度

利用ANSYSTM软件建立了结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力分析有限元模拟模型。传热边界条件采用修正热流密度函数,考虑了气隙的影响,采用了温度依赖的材料热物性参数、力学性能和屈服函数。在二次开发的基础上,利用多场间接耦合的方式对4种圆坯和2种方坯(不同钢种及工况)的凝固收缩变形过程进行数值模拟。以铸坯边界的凝固收缩曲线为依据,完成抛物线型连续锥度结晶器型腔的设计。     

新型圆坯结晶器铜管结构模拟优化设计

为优化设计新型圆坯结晶器铜管结构,提高结晶器寿命和铸坯质量,利用商业有限元软件ANSYSTM建立二维连铸结晶器内钢水凝固传热及弹塑性应力有限元瞬态分析模型,铸坯传热边界采用与气隙相关的热流密度修正函数,建立与温度相关的热物性参数、力学性能和屈服函数,并利用多场间接耦合的方式对不同工况下的4种圆坯在结晶器内的凝固收缩变形过程进行数值模拟.结果表明,钢种和工况条件对铸坯边界凝固收缩过程影响显著,6瓣模型为4种计算模型的最优形状,依据铸坯边界凝固收缩曲线和新型结晶器设计准则,新型结晶器铜管结构设计采用凸型花瓣状内腔和大锥度设计.     

Sn-Pb合金枝晶生长的同步辐射X射线衍射增强成像研究

用北京同步辐射光源X射线衍射增强成像法对Sn-Pb金属合金的结晶过程进行实时成像研究,成功地获得枝晶生长行为及形貌演变的系列动态图像,为研究金属合金结晶理论提供直接的实验数据.实验观察到接近共晶成分的Sn-50wt.%Pb合金,在一定的温度梯度和冷却速率下呈现先等轴晶后柱状晶形貌生长.同步辐射X射线衍射增强成像技术为原位研究不透明的金属合金枝晶生长过程提供了崭新的实验手段,为验证或完善金属合金结晶过程的微观动力学模型提供了有效途径.