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在连铸生产中,振痕是铸坯表面裂纹和偏析形成的主要原因,降低了铸坯的质量。故研究振痕的形成机理,分析振痕深度变化规律,进而减小铸坯表面振痕具有重要的理论意义和现实意义。以板坯为研究对象,提出了新的振痕机理,认为坯壳与结晶器之间的摩擦力导致坯壳的上下变形。负滑动期间,坯壳向下变形使钢液溢流,贴向结晶器壁。表面张力作用下形成小弯月面凝固坯壳。摩擦力的周期变化使得一个周期产生一次振痕。通过受力分析,计算出了小弯月面的曲线方程以及理论振痕深度与坯壳向下变形量之间的曲线关系。理论结果显示振痕深度由坯壳向下变形量和初始凝固点内弯量决定,并建立其对应的关系曲线。建立铸坯与结晶器铜板的二维模型进行温度场分析,研究不同拉速下弯月面的凝固规律。研究分析出一般情况下弯月面存在部分凝固。初始凝固点内弯量随拉速增大逐渐减小,有利于减轻振痕。一般拉速应控制在1.0m/min以上为宜。根据结晶器铜板与铸坯的温度场结果,计算了铸坯宽面中心处液态摩擦力、混合摩擦力、固态摩擦力的分布及大小。结果显示由于宽面中心处温度偏高,铸坯液态摩擦比例最大,固态摩擦比例最小,符合实际情况。建立铸坯的二维力学行为模型。分析摩擦力对坯壳变形量影响。进一步分析了振幅与频率变化对坯壳变形的影响规律。比较变化规律曲线得出振幅越高,坯壳向下变形量越大,振痕越深,频率越大,坯壳向下变形量越小,振痕越浅。综合分析,振幅为3mm,频率为180r/min时坯壳向下变形量约为0.403,相应的理论振痕深度约为0.26mm。说明此参数的振痕较浅,铸坯质量较高。通过上述分析,一方面解释了负滑动时间越短振痕越浅的原因,验证了新振痕机理的合理性。另一方面优化振动参数,为采用合理的振动参数提供了依据,提高连铸坯产品质量