鎂合金電磁懸浮連續(xù)鑄造過程數(shù)值模擬.pdf

1、電磁懸浮連續(xù)鑄造是懸浮鑄造與電磁連續(xù)鑄造相結合的一種鑄造方法。懸浮劑的加入既使合金熔液中形成大的能量和成分起伏，又可以作為異質晶核，有助于形成細晶組織。而電磁場在金屬液內部產(chǎn)生攪拌作用，不僅可以有效的細化晶粒、減少縮松和縮孔等缺陷，而且還加速了懸浮劑和合金母液的均勻混合，有效避免了懸浮劑在合金液中的聚集“搭橋”現(xiàn)象和懸浮劑在鑄件中的夾生。因此，電磁懸浮連續(xù)鑄造能夠顯著提高合金鑄坯的質量。而將該技術應用于鎂合金的鑄造過程則是一個新的嘗試，

2、本文針對鎂合金圓錠電磁懸浮連續(xù)鑄造過程進行了以下實驗和模擬研究： 選用A231變形鎂合金作為基體合金，20％ZrB2+80％A231的混合材料為懸浮劑，用靜態(tài)電磁懸浮鑄造法和電磁懸浮連續(xù)鑄造法制備了鎂合金鑄錠，并對鑄錠的微觀組織進行了分析。分別與沒有加入懸浮劑的相同條件下制備的鑄錠對比，結果表明懸浮劑的加入細化了晶粒。 測量了電磁連鑄過程的溫度場，進行了感應熱分析。針對鎂合金電磁連鑄過程建立了溫度場數(shù)值模擬的計算模型，并

3、驗證了模擬程序的準確性；在此基礎上進行了各項工藝參數(shù)對穩(wěn)態(tài)液穴形狀影響的模擬研究，在鑄錠與結晶器的摩擦力不會導致凝固殼斷裂的假設前提下，確定了拉坯速度上限為2.75mm/s。 利用電磁連鑄溫度場數(shù)值模擬的計算模型，對懸浮鑄造合金的一些熱物性參數(shù)進行了處理，對A231鎂合金電磁懸浮連續(xù)鑄造過程的溫度場進行了模擬計算，并驗證了模擬程序的準確性。在此基礎之上進行了懸浮劑含量對溫度場影響的分析，結果表明：隨著懸浮劑含量的增加，合金初始溫