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双辊薄带振动铸轧过程仿真模拟及实验研究

李尧

  铸轧是一种半固态加工技术,是有着高效、节能及净尽形生产等特点的新技术,利用该技术生产的材料具有微观组织均匀细化、机械性能好等优点。目前我国整体铸轧研究水平与发达国家仍有不小的差距,主要表现在铸轧速度较慢、铸轧板带坯组织性能差以及存在中间偏析现象,因此为了攻克现有铸轧机铸轧速度慢及普通铸轧板带材组织性能差等难题,对普通铸轧机引入振动装置。为了研究振动对铸轧工艺以及铸轧速度、铸轧板带材产品组织性能的影响,做了以下的实验和研究。 本文主要利用实验室专利产品“振动式双辊薄带铸轧机”进行实验以及仿真研究,进行实验室条件下制备不同工艺及不同振动频率的铸轧板带坯产品,对铸轧铝合金板带坯进行金相组织观察和扫描电镜实验,对铸轧区的温度场利用大型商用有限元软件进行仿真模拟。 在实验室环境下开展数十次的不同工艺下的铸轧实验,并成功制备3104铝合金铸轧板坯产品,生产的铸轧板带材的厚度为4 mm、宽度为150 mm。利用实验室现有的技术条件,观察研究不同工艺参数下铸轧板带坯的微观组织和化学成分,总结它们之间的异同点,给出振动和非振动铸轧的板带坯产品的优缺点,分析研究振动对铸轧板带坯微观组织影响的趋势。对铸轧区的进行数学建模,做仿真模拟研究,主要是对温度场分布,以及铸轧区KISS点位置变化进行分析。 通过三个实验阶段,总结出振动对铸轧的工艺、微观组织、温度场分布及铸轧速度的影响规律,得出振动对铸轧板带的组织和产品性能均有改善的作用,能够使铸轧区的温度场分布更加均匀,并且提高铸轧速度,提升生产效率。经过多次的试验,该铸轧机成功地铸轧出多种工艺下的薄带,并证明该铸轧机对薄带的消除中心偏析提高有积极的作用。……   
[关键词]:双辊薄带振动;振动;温度场;铸轧速度;数值模拟;金相组织
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:燕山大学2011年
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