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《雙輥薄帶連續(xù)鑄軋凝固過(guò)程仿真分析.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、Vo1.34No.09鑄造技術(shù)Sep.2013F0UNDRYTECHN0LOGY·ll93·雙輥薄帶連續(xù)鑄軋凝固過(guò)程仿真分析宋敏娜,張潔(邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北邢臺(tái)054035)摘要:以等價(jià)比熱容法為研究基礎(chǔ),提出了雙輥薄帶鑄軋凝固過(guò)程中的宏觀數(shù)學(xué)模型和微觀數(shù)學(xué)模型,以固相率為媒介實(shí)現(xiàn)了宏微觀數(shù)學(xué)模型的耦合求解。通過(guò)A1—4.5Cu金屬液的實(shí)際雙輥薄帶鑄軋凝固試驗(yàn),驗(yàn)證了微觀數(shù)學(xué)模型的有效性和可靠性,為鑄軋工藝的優(yōu)化提供可行性參考。關(guān)鍵詞:雙輥薄帶;連續(xù)鑄軋;數(shù)學(xué)模型;固相率中圖分類(lèi)號(hào):TG249文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000—8365(
2、2013)09.1193—03SimulationAnalysisofDoubleRollThinStripinContinuousCastingProcessSONGMinna.ZHANGJie(XingtaiPolytechnicCollege,Xingtai054035,China)Abstract:Basedontheequivalentspecificheatmethod,themacro-andmicroscopicmathematicalmodelfortwinrollthinstripincastingsolidificat
3、ionprocesswereputforward,themathematicalmodelwassolvedbycouplingtakingsolidphasefractionasmedia.Throughthecastingsolidificationtestofactualtwin—rollstripofAI-4.5Culiquidmetal,thevalidityandreliabilityofthemathematicalmodelwereverified,whichcanprovideafeasiblereferenceforop
4、timizingcastingprocess.Keywords:twinrollthinstrip;continuouscastingandrolling;mathematicalmodel;solidfraction雙輥薄帶連續(xù)鑄軋技術(shù)具有大的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)1.1宏觀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及速度場(chǎng)的劃分潛力,能夠降低生產(chǎn)成本、減少設(shè)備投資、縮減鑄造圖1為雙輥連續(xù)鑄軋示意圖.假設(shè)所研究的金周期、簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序。該技術(shù)發(fā)展十多年來(lái),被各大屬液為黏性流體,鑄輥線(xiàn)速度即為金屬液在鑄輥鑄造企業(yè)廣泛應(yīng)用,但薄帶不穩(wěn)定、質(zhì)量較差一直表面的流速,且金屬液流速隨著和鑄輥表面距
5、離是現(xiàn)代化T業(yè)鑄造中的主要問(wèn)題,其中.薄帶質(zhì)量的增大而減小。流函數(shù)為西,在和Y方向上的流的一個(gè)重要影響因素就是薄帶凝固組織。在國(guó)內(nèi)外速分別為u和。利用上述假設(shè)和連續(xù)性方程可相關(guān)文獻(xiàn)中,關(guān)于薄帶連續(xù)鑄軋凝固等軸晶區(qū)以及以確定金屬液鑄造過(guò)程中的速度場(chǎng),并利用任意一組織影響機(jī)制還沒(méi)有形成定量研究。同時(shí),薄帶凝點(diǎn)的流線(xiàn)切線(xiàn)方向和該點(diǎn)速度方向的重合來(lái)確定流固過(guò)程中還受到微觀晶粒的溶質(zhì)擴(kuò)散、生長(zhǎng)、形核線(xiàn)方程。以及宏觀濃度、溫度等相互制約,所以,利用數(shù)學(xué)模型對(duì)薄帶連續(xù)鑄軋凝固過(guò)程中的宏觀、微觀耦合問(wèn)題進(jìn)行分析,有助于對(duì)凝固組織的模擬預(yù)測(cè)。1宏觀數(shù)學(xué)模型的
6、建立采用等價(jià)比熱容法對(duì)結(jié)晶進(jìn)行潛熱處理,以此蒿I一為基礎(chǔ)建立宏觀數(shù)學(xué)模型。用預(yù)留未知參量處理和結(jié)晶潛熱成線(xiàn)性關(guān)系的固相率。為了實(shí)現(xiàn)微觀數(shù)學(xué)圖l雙輥連續(xù)鑄軋示意圖Fig.1Theschematicdiagramoftwinrollcontinuous模型和宏觀模型的耦合,要將這個(gè)預(yù)留未知參量作castingandrolling為一個(gè)連接宏微觀的通道。對(duì)于微觀數(shù)學(xué)模型要采通過(guò)上述分析可以得出雙鑄輥之問(wèn)金屬液的流用較小的時(shí)間步長(zhǎng)和網(wǎng)格尺寸,對(duì)于宏觀的數(shù)學(xué)模動(dòng)速度方程和流函數(shù)分別為:型要采用較大的時(shí)間步長(zhǎng)和網(wǎng)格尺寸進(jìn)行模擬。C『_、/M+(1)2收
7、稿日期:2013一O5—17T,基金項(xiàng)目:河北省社會(huì)科學(xué)基金資助項(xiàng)目:(HB12YJ006)一:——(2)hX/r2-x2(h-y)+yrho作者簡(jiǎn)介:宋敏娜(1979一),女,河北邢臺(tái)人,講師,碩士研究生,研由此可以確定金屬液在鑄造方向和厚度方向上究方向?yàn)閿?shù)學(xué)模型應(yīng)用;電話(huà):13730562906:E—mail:wangluoru123@163.com的流速分別為:Vo1.34No.09·ll94·F0UNDRYTECHN0L0GYSep.2013固性質(zhì)具有定向性.枝晶生長(zhǎng)速度要小于快速凝固/r一(31M:——[ho+r—Y一、/r2一^
8、+中的枝晶生長(zhǎng)速度,同時(shí),合金金屬液要具有更大的動(dòng)力學(xué)系數(shù),因此,本研究不考慮枝晶尖端的動(dòng)力學(xué)一=睹一(20+2r++y0過(guò)冷度。該研究是在理想準(zhǔn)平衡環(huán)境下進(jìn)行鑄軋凝其中,a=h