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水平连铸ZQSn5-9曲面异型材

铸造 2003年第6期52卷 432-434页

作者：胡萍霞洛阳铜加工集团有限责任公司河南洛阳471039

通过对ZQSn5 9合金特性进行分析,研究了该合金的生产工艺特点,主要是选择合理的熔炼设备,控制适当的熔炼温度,以保证熔体成分均匀,并通过调节化学成分和控制铸造工艺参数,控制型材性能和铅分布。用水平连铸的方法生产曲面异型材,是一种... 详细信息

通过对ZQSn5 9合金特性进行分析,研究了该合金的生产工艺特点,主要是选择合理的熔炼设备,控制适当的熔炼温度,以保证熔体成分均匀,并通过调节化学成分和控制铸造工艺参数,控制型材性能和铅分布。用水平连铸的方法生产曲面异型材,是一种先进的生产工艺。

关键词：水平连铸铅青铜合金生产工艺曲面异型材铸造

水平连铸QCr0.5铜合金线电磨损性能研究

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中国铁道科学 2010年第4期31卷 69-74页

作者：徐长征郑茂盛贾淑果孙大乐李建国上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 宝钢股份研究院设备所上海201900 西北大学物理系凝聚态物理与材料研究所陕西西安710069

对水平连铸工艺制备的QCr0.5铬青铜合金接触导线坯料经过固溶、时效、冷轧处理后,研究接触导线的微观摩擦性能与受流滑动磨损行为,分析不同电流作用下接触导线的磨损形貌及磨损特征。微观划擦测试表明:通过加入合金元素Cr,改变了接触导... 详细信息

对水平连铸工艺制备的QCr0.5铬青铜合金接触导线坯料经过固溶、时效、冷轧处理后,研究接触导线的微观摩擦性能与受流滑动磨损行为,分析不同电流作用下接触导线的磨损形貌及磨损特征。微观划擦测试表明:通过加入合金元素Cr,改变了接触导线合金材料的微观组织,提高了合金材料的强度、抗软化性能和抗变形能力,改善了合金的磨损性能,降低了摩擦系数;水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线的硬度为165.5HV,最大摩擦系数为0.155,最大压入深度为2.68μm。电磨损测试表明:水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线未加载电流时的磨损主要以磨粒磨损和黏着磨损为主,载流条件下的磨损主要是黏着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损。磨损率测试结果显示,水平连铸QCr0.5铬青铜合金接触导线磨损性能明显优于商用Cu-Ag接触导线。

关键词：接触导线铬青铜合金磨损性能载流水平连铸

水平连铸-连续挤压成形Al-0.70Fe-0.24Cu合金导线的显微组织和性能（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2015年第6期25卷 1763-1769页

作者：张晓苑张辉孔祥鑫傅定发湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 湖南大学湖南省喷射沉积技术及应用重点实验室长沙410082

提出一种制备Al-0.70Fe-0.24Cu合金导线的新工艺,该工艺包括水平连续铸造和随后的Conform连续挤压成形,并对合金的力学性能、导电性能和压缩蠕变性能进行研究。结果表明:Conform连续挤压工艺导致明显的晶粒细化、应变诱导Al7Cu2Fe相的... 详细信息

提出一种制备Al-0.70Fe-0.24Cu合金导线的新工艺,该工艺包括水平连续铸造和随后的Conform连续挤压成形,并对合金的力学性能、导电性能和压缩蠕变性能进行研究。结果表明:Conform连续挤压工艺导致明显的晶粒细化、应变诱导Al7Cu2Fe相的析出以及晶体取向分布的改变。采用该工艺加工的Al-0.70Fe-0.24Cu合金导线具有良好的综合力学性能和导电性能;在90°C和76 MPa条件下,该合金与纯铝和退火铜相比具有良好的抗蠕变性能,蠕变初始阶段的应变与时间遵循对数关系。合金性能的提高与在加工过程中形成的细晶和均匀分布的AlFe及Al7Cu2Fe热稳相有关。

关键词： Al-0.70Fe-0.24Cu合金水平连铸连续挤压成形显微组织性能

水平连铸BFe30-1-1白铜管坯凝固过程的数值模拟

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铸造 2007年第8期56卷 841-844页

作者：李新涛赵祥伟马秀荣李廷举高新张铜股份有限公司江苏张家港215600 大连理工大学辽宁大连116024

根据空心管坯的凝固传热特点建立了空心管坯水平连铸数值计算模型,采用ANSYS软件计算了水平连铸过程中浇注温度、冷却强度及拉坯速度对BFe30-1-1白铜合金管坯糊状区宽度和液穴深度的影响。结果表明,浇注温度、拉坯速度和冷却强度均对管... 详细信息

根据空心管坯的凝固传热特点建立了空心管坯水平连铸数值计算模型,采用ANSYS软件计算了水平连铸过程中浇注温度、冷却强度及拉坯速度对BFe30-1-1白铜合金管坯糊状区宽度和液穴深度的影响。结果表明,浇注温度、拉坯速度和冷却强度均对管坯液穴深度和糊状区宽度有重要影响,而浇注温度则对糊状区宽度影响不大。在此基础上采用试验的方法制备了表面光滑、无裂纹缺陷的空心BFe30-1-1白铜管坯。

关键词：水平连铸 BFe30-1-1合金空心管坯数值模拟

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水平连铸Al-Sn板坯制造铝钢轴瓦

特种铸造及有色合金 2000年第4期20卷 50-52页

作者：章萍芝卢晓军李彦利王传英北京有色金属研究总院

在自行设计研制的水平连铸机上进行了Al Sn合金板坯水平连铸工艺参数的选择 ,分析了水平连铸板坯的结晶特点及其出现纵裂的原因 ,成功地水平连铸出合格的厚 15mm×宽 150mm规格的Al Sn合金板坯 ,并且还成功地进行了该铝合金板坯与钢带... 详细信息

在自行设计研制的水平连铸机上进行了Al Sn合金板坯水平连铸工艺参数的选择 ,分析了水平连铸板坯的结晶特点及其出现纵裂的原因 ,成功地水平连铸出合格的厚 15mm×宽 150mm规格的Al Sn合金板坯 ,并且还成功地进行了该铝合金板坯与钢带的轧制复合制造铝钢轴瓦的试验。

关键词：水平连铸铝合金轴瓦轧制复合

铸铁水平连铸三次喷冷温度场及珠光体含量数值模拟

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铸铁水平连铸三次喷冷温度场及珠光体含量数值模拟

作者：唐宇西安理工大学

学位级别：硕士

高强度球墨铸铁型材应用广泛,在水平连铸铸铁型材生产中,通过三次喷冷工艺生产高强度铸铁型材更加绿色高效。然而,由于生产过程中不同生产参数对型材质量的影响不同,采用实验方式探索生产参数损耗人力物力大,使用数值模拟方式对生产参... 详细信息

高强度球墨铸铁型材应用广泛,在水平连铸铸铁型材生产中,通过三次喷冷工艺生产高强度铸铁型材更加绿色高效。然而,由于生产过程中不同生产参数对型材质量的影响不同,采用实验方式探索生产参数损耗人力物力大,使用数值模拟方式对生产参数进行探索更加方便快捷。本文主要针对石墨套与型材换热模型修正、喷嘴距离和喷冷水压对连铸型材温度场的影响规律、三次喷冷工艺下珠光体含量的模拟预测等方面展开研究,主要内容包括:(1)确定模拟范围、边界条件以及初始条件,通过有限差分法对型材温度场分布进行数值计算。对间隙及换热系数的数值计算进行优化,改进石墨套与型材间的间隙处理方式,将型材因重力作用导致的上下间隙分布不均匀的情况在模拟结果中体现出来。与未进行修正的模型相比,得到了更接近实际生产情况的模拟结果。(2)通过研究喷嘴的冷热特性,发现对三次喷冷影响最大的两个因素分别为喷冷距离和喷水压力。随着喷冷距离的增加,冷却水覆盖的面积越大,液滴速度减小,导致喷冷密度降低,液滴难以穿过型材表面因冷却水气化产生的气膜。因此在水压一定的条件下,喷冷距离不应过大。而当喷冷距离过近,型材表面的冷却速度过大,会导致型材容易产生裂纹。根据本文的研究结果,三次喷冷时,水压应选择在0.1～0.2MPa,喷冷距离应选择在160～175mm之间。(3)通过对球铁共析转变相图和铁素体生长动力学分析,对共析转变过程中铁素体和珠光体的生成百分比使用Avrami方程进行描述。选择水压为0.12MP,喷冷距离选择175mm时,对Φ120mm的型材进行三次喷冷数值模拟。喷冷长度从200mm变化至1600mm时,型材表面的珠光体含量在喷冷长度为600mm时达到稳定值41.3%,而芯部珠光体含量与未喷冷时相比变化不大。随着喷冷长度的继续增加,型材芯部的珠光体含量开始提升,当喷冷距离达到1200mm时,型材芯部的珠光体含量达到最大值19.6%。(4)水压选择0.12MPa,喷冷距离选择175mm,对Φ100～160mm不同直径型材进行三次喷冷工艺模拟后发现,随着型材直径增大,型材各部分珠光含量都有所下降,其行三次喷冷工艺模拟后发现,随着型材直径增大,型材各部分珠光含量都有所下降,其中表面从42.6%下降至38.5%;1/2R处从31.2%下降至18.2%;芯部从26.5%下降至16.7%。根据模拟结果,要使型材芯部珠光体含量达到最大值,三次喷冷的喷冷长度应至少选择为型材直径的20倍。(5)将所建立模型在Qt Creator 4.3.1中进行软件实现,得到球铁型材的水平连铸数值模拟软件,关于不同生产条件下三次喷冷工艺参数的选择可以根据模拟软件计算结果进行分析,节省实验所需的人力物力。同时由于采用直接差分法,相比现有模拟软件计算时间短。结合生产线的温度传感器的实时温度采集系统,可对生产线所需生产参数进行实时计算,并对参数进行实时调节,有利于生产过程的智能化控制。通过对不同生产线物性参数的实测,本软件可适用不同的铸铁水平连铸生产线。

关键词：水平连铸球墨铸铁数值模拟珠光体含量温度场

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水平连铸ADI球铁在工程上的运用

铸造技术 2004年第2期25卷 89-91页

作者：王海生时胜利黄志强唐华西安新华安型材铸造有限公司陕西西安710048

根据铸铁水平连续铸造独特的生产工艺和品质 ,简要概述了连铸ADI优异的金相特征和机械性能。根据国内及美国、欧洲等国家连铸ADI的各行业大量的应用实例。

关键词：水平连铸奥贝球铁生产工艺

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铜覆钢水平连铸凝固过程数值模拟研究

铜覆钢水平连铸凝固过程数值模拟研究

作者：方洵盐城工学院

学位级别：硕士

铜覆钢是一种新型复合金属材料,具有良好的热性能和电气性能,在应用中具有稳定的强度和良好的防腐蚀性等优点,被广泛应用于石油化工行业、铁路运输、通讯线路及电站等接地装置中。水平连铸是生产铜覆钢的主要方法之一,利用该方法能生产... 详细信息

铜覆钢是一种新型复合金属材料,具有良好的热性能和电气性能,在应用中具有稳定的强度和良好的防腐蚀性等优点,被广泛应用于石油化工行业、铁路运输、通讯线路及电站等接地装置中。水平连铸是生产铜覆钢的主要方法之一,利用该方法能生产出组织成分均匀、杂质少、铜层厚度大的高品质铜覆钢。现有的关于金属连铸的研究,通常采用实验与经验相结合的方法来研究铸坯的凝固传热过程,存在实验周期长,精确度不足等缺点,难以精准分析凝固过程的参数变化。而数值模拟方法不受条件限制,能够在不同工艺条件下进行仿真,可以有效帮助提高实验精度,缩短实验周期,降低成本。本文以铜覆钢水平连铸的凝固过程为研究对象。设计了结晶器的结构模型,建立了结晶器三维非稳态有限元模型,利用铸造模拟软件Pro CAST对铜覆钢水平连铸凝固过程中的传热、相变和微观晶粒组织进行了数值模拟,定量分析了工艺参数对温度场、凝固场、组织场及铜覆钢质量的影响。掌握了铜覆钢的凝固行为,进一步优化了工艺参数。将数值模拟结果作为参考,以提高铜覆钢质量为目的,为企业高质高效地生产铜覆钢提供可靠的理论依据与指导。通过模拟,初步得到了在不同工艺参数(一冷水流量、连铸温度、拉坯速度)条件下铜覆钢的凝固传热数值模拟结果和变化规律,对温度场的模拟结果进行数据分析,将组织晶粒生长的模拟结果与铜覆钢铸坯进行对比分析,进而对模型的条件参数进行修正,以提高数值模拟的精确度。数值模拟的初步计算结果为:在水冷结晶器的冷却作用下,高温铜液凝固成金属铜均匀包覆在钢芯表面。在此过程中,平均液穴深度约为60mm,组织晶粒细密,大小和生长方向均匀,呈现出等轴晶的特征,铜覆钢铸坯的铜层厚度能够达到3.0mm。比较了不同一冷水流量、连铸温度和拉坯速度工艺参数条件对铜覆钢水平连铸凝固过程及铜覆钢铸坯质量的影响。计算结果显示:拉坯速度的影响最显著,拉坯速度每提高10mm/min,液穴深度增加约5mm,铜层的厚度平均减小0.6mm;连铸温度的影响较大,连铸温度每升高25℃,液穴深度增加约3mm,铜层的厚度平均减小0.4mm;一冷水流量的影响较小,当未达到铜液凝固的冷却强度时,一冷水流量每增加50L/h,铜层的厚度平均增加0.2mm,液穴深度变化不明显。采用正交试验和方差分析的方法得到了铜覆钢水平连铸的最佳工艺参数:一冷水流量1200L/min、连铸温度1150℃、拉坯速度360mm/min。

关键词：铜覆钢水平连铸结晶器凝固传热数值模拟工艺参数

基于结晶器参数优化的铜板带水平连铸质量提升研究

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基于结晶器参数优化的铜板带水平连铸质量提升研究

作者：张良利沈阳理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术的迅速发展,连铸技术日趋成熟,采用水平连铸的方式生产铜铸坯已经成为铜板带行业内的主流。水平连铸法生产的铸坯质量较好,且生产设备投资少、成本低、生产效率高,配合连续冷轧工艺可实现铜板带材的短流程、高精度、高性能... 详细信息

随着科学技术的迅速发展,连铸技术日趋成熟,采用水平连铸的方式生产铜铸坯已经成为铜板带行业内的主流。水平连铸法生产的铸坯质量较好,且生产设备投资少、成本低、生产效率高,配合连续冷轧工艺可实现铜板带材的短流程、高精度、高性能制备加工。目前我国铜板带市场发展迅速,对产品质量及合格率提出了更高的要求,而铜板带水平连铸坯缺陷与工艺参数稳定性等问题已经成为影响产品质量的主要技术难点。结晶器是水平连铸生产线的重要部件,对于控制铸坯表面质量及内部缺陷起到关键作用,直接影响着最终的产品质量。本文以铜板带坯水平连铸结晶器为研究对象进行建模和模拟研究,分析了冷却水参数、铸造工艺参数、石墨模具性能和结构参数等对结晶器内各壁面温度场、铸坯温度场和组织场的影响规律及内在机制,提出了结晶器结构及工艺参数改善方案,有效提高了铜板带水平连铸坯质量及产品合格率。本文的主要工作内容如下:首先根据生产现场结晶器结构参数进行1:1建模,准确建立了水平连铸过程有限元模型,并通过ANSYS中的FLUENT功能模块对结晶器内的冷却水流场、铸坯温度场进行了“双场”同步耦合模拟分析,对比了冷却水进出口压力变化对结晶器内各接触面温度场以及铸坯温度场的影响规律。其次通过调节铜套下端进水口的直径,提高了铸坯下表面的冷却强度,实现铸坯晶粒细化;通过设计石墨板边部开槽结构,提高了铸坯表面温度分布均匀性,使铸坯结晶线弯曲弧度减小,表面偏析减轻。然后研究了拉速变化对水平连铸坯凝固行为的影响,揭示了不同拉速条件下结晶器内温度场、液穴深度、冷却速率等变化规律,并结合工业试验分析了在不同拉速下铸坯表面及截面组织的演变规律。最后通过数值模拟与工业生产试验探究了不同石墨模具材质及物性参数对铸坯质量的影响,揭示了不同石墨模具密度、导热系数等对界面换热系数和铸坯温度场的影响规律。本文研究内容包含有限元理论模拟分析和生产现场试验验证,研究结果有助于进一步理解铜板坯水平连铸过程结晶器内部冷却铜套与铸坯之间热交换过程及相互作用关系,并可为实际生产过程工艺参数的选取及优化提供一定借鉴。

关键词：水平连铸数值模拟结晶器拉速石墨模具