铝合金板带双辊连续铸轧温度场模拟及其实验研究

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铅合金板材广泛应用于制造蓄电池板与大型工业电解槽的阴阳极板。由于传统的成形工艺主要由铸造、反复多次往返轧制和切边等加工方法组成,因此生产效率低、几何废料率高,且在尺寸上很难满足商业发展的要求。采用新型的铅合金板带加工工艺——连续铸轧法生产铅合金板有助于解决上述问题,帮助企业改善劳动条件、提高经济效益。连续铸轧的凝固过程非常复杂,本文应用数值模拟的方法对铅合金板带连续铸轧过程的温度场进行了模拟,并通过实验对模拟进行验证,具体的研究工作有:   (1)阐述了与铅合金铸轧过程关系密切的基本传热理论与有限元分析理论方法,对数值模拟之前的几个关键问题进行了处理,为数值模拟做好了准备。   (2)利用有限元模拟软件ANSYS对铸轧区温度场进行模拟分析,得出了铸轧速度、浇注温度、辊缝大小以及轧辊直径对铸轧区温度场分布的影响规律,结果表明合理的铸轧速度在1~1.4 m/min之间;合理的浇注温度在360~400℃之间;合理的辊缝大小为4.0~6.0mm;合适的轧辊直径为200~400mm。   (3)通过实验制备出表面平整、力学性能良好的铅合金板带。   (4)对板带进行密度、电导率与腐蚀率的测试,结果表明连续铸轧铅板与传统工艺铅板的密度、电导率大小相当,连续铸轧铅板的抗腐蚀能力优于传统工艺铅板。   (5)对板带进行组织观察和力学性能测试,结果表明连续铸轧板带与传统工艺生产的板带晶粒大小相当且更加均匀,连续铸轧板带的力学性能比传统工艺板带高出大约7Mpa,满足商业使用要求。
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