鑄造參數對2024鋁合金半連鑄過程中宏觀偏析影響的數值模擬(英文)
羅海軍; 介萬奇; 高志明; 鄭永健 西北工業大學凝固技術國家重點實驗室; 陜西西安710072; University; of; Leoben; Leoben; A-8700; Austria
關鍵詞：鑄造參數 半連鑄 宏觀偏析 數值模擬 2024鋁合金
摘要：采用考慮了浮游晶運動的拓展連續模型計算大尺寸2024鋁合金半連鑄鑄錠的宏觀偏析。模型中宏觀的傳質、傳熱、動量傳輸方程與Scheil-Gulliver微觀凝固模型相互耦合。通過9個算例計算鑄造參數(鑄錠尺寸、鑄造速度、澆注溫度以及二冷區冷卻強度)對宏觀偏析的影響,并討論了鑄造參數對形成宏觀偏析傳輸機制的影響。結果表明,鑄造參數直接影響熔池的形狀和尺寸進而影響最終偏析形態。其中,鑄錠尺寸和鑄造速度是最主要的影響因素。更大的鑄錠尺寸通常意味著更慢的冷卻速度,以及更深和更寬的熔池,從而導致鑄錠中心更嚴重的宏觀偏析。增加鑄造速度則將顯著地增加熔池的深度,因而更大的鑄造速度將導致更嚴重的宏觀偏析。而熔池的深度隨澆注溫度的增加僅輕微增加,故澆注溫度對宏觀偏析的影響不如前二者敏感。
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