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磁场作用下连续铸轧过程中铝熔体流动行为研究

作　者: 胡永清
导　师: 胡仕成
学　校: 中南大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 连续铸轧铸嘴流场数值模拟直流磁场行波磁场
分类号: TG339
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本论文的研究背景来自连续铸轧带坯对晶粒细化的要求。利用磁场细化凝固组织、改善温度场、应力场形态,有利于铝合金成型过程的优化,获得高性能的铸轧带坯。而磁场作用下连续铸轧铝熔体流动行为是影响带坯组织的一个重要方面。为此本论文的主要研究内容包括以下方面:1.阐述了流场数值模拟方法、控制方程的数值离散方法及求解方法。对3C式铸轧机铸嘴型腔熔体在不同铸轧速度的流态进行了计算、分析,为正确建立铸嘴包括铸轧区在内的铝熔体流场模型提供了必要的依据。2.在连续铸轧条件下,对配置不同分流块铸嘴的铝熔体的出口速度、出口温度进行了分析。分析了分流块位置参数对铸嘴流场影响的变化规律,及铸嘴开口度对流场的影响。3.分析了直流磁场作用下连续铸轧铝熔体流场、温度场及作用力的变化。结果表明:单独施加直流磁场不利于连续铸轧的顺利进行且达不到晶粒细化的目的。4.分析了行波磁场作用下连续铸轧流场特性,行波磁场运动方向对铝熔体流动行为、温度场及作用力的影响。结果表明:在Z方向施加行波磁场,铝熔体所受最大力恰好在铸轧区,有利于晶粒细化。当行波磁场频率在20Hz左右时且波长在0.2m时,铸嘴出口流场与温度场分布相对较均匀。

磁场作用下连续铸轧过程中铝熔体流动行为研究

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