【摘 要】
：
相比于传统的铝合金铸锭半连续铸造方法,铝合金双带式技术具有冷却速度高等优点,但是双带式铸造铝合金技术存在可生产合金种类少,不能生产某些特殊制品。采用水平双辊连续铸造工艺可制备铝合金薄带坯,其具有冷却速度高、近终成形、能源消耗少等优势。但是水平双辊薄带连铸技术凝固不均匀,液穴不对称,偏心裂纹倾向高,立式高速双辊薄带连铸技术相比于水平双辊连铸技术来说,其有效冷却距离更长,冷却均匀对称,有利于形成均匀的
论文部分内容阅读
相比于传统的铝合金铸锭半连续铸造方法,铝合金双带式技术具有冷却速度高等优点,但是双带式铸造铝合金技术存在可生产合金种类少,不能生产某些特殊制品。采用水平双辊连续铸造工艺可制备铝合金薄带坯,其具有冷却速度高、近终成形、能源消耗少等优势。但是水平双辊薄带连铸技术凝固不均匀,液穴不对称,偏心裂纹倾向高,立式高速双辊薄带连铸技术相比于水平双辊连铸技术来说,其有效冷却距离更长,冷却均匀对称,有利于形成均匀的铸带坯组织,其带来的优势是明显的。但是该技术在国内目前处于实验室研究阶段,未能实现工业化生产,因此开展立式双辊薄带工艺过程的深入研究是非常有必要的。其中,布流系统形式的合理与否关系到铸轧过程能否顺利进行及铸轧板带质量的好坏,铸轧熔池内的凝固传热行为直接影响到铸铝工艺的顺行。因此本文以立式高速双辊铸轧5182铝合金薄带连铸工艺的布流系统为研究对象,对辊径800mm的双辊薄带铸铝过程开展了两方面研究:其一是建立了不同布流系统下的双辊铸轧熔池液面流动数学模型,研究分析了不同布流系统对熔池液面流动状态的影响规律,进而为立式双辊薄带铸轧工艺的布流系统合理设计提供理论依据;其二是建立了有立板组成的布流系统下的双辊铸轧熔池凝固传热数学模型,研究不同工艺参数对熔池内凝固kiss点的位置影响规律,为立式高速双辊铸轧5182铝合金铸轧薄带质量以及工艺过程的准确控制提供理论依据。本文主要研究内容和具体结论如下:（1）分别建立了无立板的布流系统和有立板的布流系统的立式高速双辊薄带铸轧熔池液面流动数学模型。确定了计算区域和几何模型,描述了网格划分,确定了边界条件、材料属性和数值求解策略以及收敛条件。在考虑铝液和空气两相流动的情况下,模型可以描述研究熔池内的液面形状及液面湍动能规律。（2）利用建立的无立板的布流系统下的立式高速双辊薄带铸轧熔池液面流动数学模型研究了铸轧工艺条件以及布流系统结构对熔池内液面流动状态影响规律。结果表明:1)熔池上部的液面湍动能随薄带厚度增加而增加,熔池深度增加而减少,铸辊速度为0.5m/s相对最小。2)熔池上部气液两相区面积随布流器水口倾角增大而增大,水口宽度增加而减小;布流器浸入熔池深度为140mm相对最小。（3）利用建立的有立板的布流系统的立式高速双辊薄带铸轧熔池液面流动数学模型,研究了铸轧工艺条件以及有立板的布流系统结构对熔池内液面流动状态影响。获得了有立板情况下合理的布流系统参数:立板与辊面缝宽2mm、立板与辊面接触角60°、立板浸入熔池深度20mm、布流器水口倾角30°、水口宽度10mm、水口高度50mm、布流器浸入熔池深度为140mm。（4）选取了有立板的布流系统为合理的5182铝合金立式高速双辊薄带工艺布流方案:有立板的布流系统。对比分析了无立板的布流系统和有立板的布流系统下立式双辊铸轧5182铝合金薄带熔池内铝液液面流动状态的影响规律,计算得到薄带厚度为4mm时无立板的布流系统和有立板的布流系统下铝液表面气液两相区面积为8.9×10-4m~2和1.9×10-4m~2。立板的引入提高了熔池深度,减少了熔池上部液面与辊面接触,降低了铝液表面气液两相区面积。（5）针对得到的合理的布流系统参数,建立了有立板的布流系统下立式高速双辊薄带铸轧5182铝合金薄带的工艺过程二维熔池内凝固传热数学模型,研究了不同铸轧工艺参数（浇铸温度、铸辊传热系数以及铸辊转速）对熔池内凝固kiss点的位置影响规律。结果表明:1)浇铸温度升高,铸辊转速增加,熔池内温度区间下移,传热系数增加,温度区间位置上移;2)浇铸温度升高、铸辊转速增大,凝固kiss点高度下降;传热系数增加,凝固kiss点高度上升。浇铸温度为670°C、680°C、690°C和700°C时,凝固kiss点高度分别为59.75mm、53.21mm、46.71mm和40.43mm,传热系数为8000 W/（m~2·K）、9000 W/（m~2·K）、10000W/（m~2·K）和11000 W/（m~2·K）时,凝固kiss点高度分别为14.64mm、30.78mm、45.91mm和59.75mm。铸辊转速为0.3m/s和0.5m/s时,凝固kiss点高度分别为59.85mm、32.04mm,铸辊转速为0.7m/s时熔池内部未出现凝固kiss点。低辊速的熔池内金属凝固量比高辊速的多,铸辊转速增加,熔池内最终凝固点位置向着辊缝的方向移动。
其他文献
航空发动机叶片长期服役于离心载荷、热应力及燃气腐蚀等恶劣工况,导致其耐磨性、抗疲劳性降低,表面容易出现磨损、裂纹、断裂和变形等多种损伤。实现损伤叶片高质量修复及再制造对于航空发动机使用寿命的延长和维修成本的降低具有重要意义。航发叶片的再制造流程主要包括三维检测、缺陷识别、几何重构、材料沉积、叶片复形和强化处理。其中叶片复形是利用精密减材加工技术去除材料沉积在叶片表面形成的不规则熔覆层,复形后的表面
随着我国科学技术的不断发展，卫星导航技术取得了长足的进步和发展，尤其是我国自主研发设计的北斗卫星导航系统经过不断升级和完善，已经被广泛运用到多个领域，尤其在工程测绘中的实践运用更是有着非常重大的意义，其优势主要体现在提高了工程测绘的可靠性和精确性，这为工程项目的设计和建设提供了重要的数据支撑。文章通过介绍北斗卫星导航系统的组成及功能、运行方式和优势，着重剖析北斗卫星导航系统在工程测绘中的实践运用和
无人车技术的持续发展正推动着传统物流运输与工业生产的智能化转型。在某试验装置现场,需用特种工装系统完成大量实验模块向指定位置的长距离转运及精密装配工作。为减轻工作人员劳动强度,提高作业效率,要求工装系统的转运载体具备自主导航功能。基于该需求,本课题以工装系统转运车为研究对象,针对实现其自主导航所需的全局定位、路径规划以及跟踪控制三项关键技术开展了深入研究,并基于工程样机予以应用验证,全文研究内容如
研究针对高盐对聚磷菌的抑制,以及榨菜废水生物处理系统中存在的非传统生物除磷现象及其除磷途径不明的问题,以榨菜废水为研究对象,研发出基于生物诱导化学除磷的榨菜废水高效低成本除磷技术。研究重点考察了微生物生长方式、有机氮种类、钙离子浓度、盐度、C/N对有机氮水解、反硝化脱氮系统除磷效能与途径的影响;利用SMT分级提取、SEM-EDS、XRD等方法对固相磷含量与组分、沉淀产物进行表征,解析了有机氮水解、
目前我国城镇化水平大幅提高,在城镇化发展的新阶段,面对中心城区有限的空间和环境资源,大量城市选择多核心的卫星城环绕中心城区发展的现代城市结构,随之我国轨道交通线路数量和密度也大量增加,网络化的多制式轨道交通线路规划得到快速推进。为保证旅客出行过程的高效和流畅,打通多制式网络衔接点,轨道交通系统从单制式独立运营向多制式联程联运的方向转变已是大势所趋。本文旨在通过对国内外过轨运营实践和理论成果的分析,
伴随着我国经济社会的不断发展和人口老龄化的不断加剧,城市老旧小区养老需求增长与户外环境恶化的矛盾日益凸显。由于建设年代久远,城市老旧小区物质空间环境日益衰败,给居住在其中的老年群体带来诸多问题。本文以武汉市江汉区四个典型小区为例,以“老旧小区改造”等国家政策为背景,以“适老化改造”为理念,研究老旧小区的户外环境适老性,旨在填补相关评价指标与体系的空白,为城市老旧小区提供适老性方面的评估标准,同时为
村镇聚落为农村地区人口生活和生产的空间。我国长期以来以城市为中心的社会经济发展方式造成城乡二元化,城市与乡村在政府政策、资源市场、产业发展、公共服务等方面存在巨大差距。近年来,随着乡村振兴战略的深入,城乡融合发展地位日益凸显。因此,在城乡互动的视角下,研究村镇聚落的空间演变特征、影响因素及驱动机制、发展演变模式有助于把握村镇聚落发展趋势和方向,为规划提供科学的理论指导。本文研究区域为重庆市永川区,
难熔高熵合金因其优异的高温性能被作为高温结构件的候选材料,尤其是用于航空航天工业。由于高熔点元素的难加工性及高熵合金本身的特点,传统的制备方法极易形成部分元素的偏析,从而影响合金的性能。激光金属沉积技术通过高能量的激光将高熔点金属粉末熔化,其快速冷却的特点能够细化晶粒,减少元素偏析。激光金属沉积具有很高的加工柔性,能够实现复杂构件的近净成形,并且其原位合金化的特点还有利于高熵合金体系的开发。然而,
习近平总书记在党的十九大报告中提出培育“时代新人”的重要任务,确立了新时代的育人目标和行动指南。其实,从党的十八大以来,习近平总书记围绕“培养担当民族复兴大任的时代新人”这一主题,在一系列重要讲话、文章、书信中展开分析,形成了较为完整的理论论述。这些重要论述立足百年未有之大变局,针对现实教育问题以及新时代人才培养机遇,不仅指明了人民群众成长为“时代新人”的努力方向,而且基于社会对各行各业、各级各类