AZ91D鎂合金砂型鑄造過(guò)程界面換熱系數(shù)的研究.pdf

1、在模擬AZ91D鎂合金砂型鑄造凝固過(guò)程時(shí)，鑄件和砂型或冷卻材料之間界面換熱系數(shù)是模擬軟件重要邊界條件之一。在以往的模擬計(jì)算過(guò)程中，通常將其設(shè)為常數(shù)，導(dǎo)致模擬結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，精確獲得不同工藝條件下的界面換熱系數(shù)的變化規(guī)律，對(duì)于為鑄造過(guò)程模擬數(shù)據(jù)庫(kù)補(bǔ)充有用數(shù)據(jù)以及提高鑄造過(guò)程的仿真模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性都有重要的意義。
　　本文以AZ91D鎂合金為鑄件，硅砂為造型材料，在測(cè)量鑄造凝固過(guò)程鑄件和砂型（或冷鐵）溫度變化曲線的基礎(chǔ)上，利用反算法

2、計(jì)算界面換熱系數(shù)，系統(tǒng)研究了不同尺寸的鑄件與砂型之間界面換熱系數(shù)的變化規(guī)律、平板鑄件和不同厚度的冷卻材料之間界面換熱系數(shù)的變化規(guī)律，同時(shí)采用AnyCasting模擬軟件對(duì)冷卻過(guò)程鑄件的溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬，并與實(shí)際測(cè)量溫度場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比。研究表明，五種直徑（350mm、180mm、100mm、80mm和50mm） AZ91D鎂合金圓柱鑄件和硅砂澆注體系下，隨著鑄件直徑的增加，換熱系數(shù)峰值增大，分別為100W/(m2K)、152W/(m2K)、2

3、04W/(m2 K)、320W/(m2K)和525W/(m2K)；在AZ91D鎂合金液固兩相區(qū)溫度范圍內(nèi)，對(duì)于350mm和180mm澆注體系，換熱系數(shù)隨鑄件表面溫度變化曲線可分為三個(gè)不同下降速度的階段，而在尺寸較小的（100mm、80mm和50mm）澆注體系沒(méi)有出現(xiàn)這一規(guī)律；通Anycasting軟件正算鑄件溫度場(chǎng)與實(shí)際測(cè)量溫度場(chǎng)比較可知，溫度差的絕對(duì)值在0 ℃到15 ℃之間，說(shuō)明了可以用反算法計(jì)算界面換熱系數(shù)。對(duì)于AZ91D鑄件與不同