雙輥薄帶鑄軋工藝參數(shù)對中心層偏析影響的研究.pdf

1、雙輥薄帶鑄軋工藝屬于近終型生產(chǎn)技術(shù)手段之一，與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比它不僅能夠縮短生產(chǎn)流程、降低能源消耗、減少商業(yè)投資，在改善鑄軋薄帶產(chǎn)品質(zhì)量方面也具有較大潛力。雙輥薄帶鑄軋工藝中軋制速度、薄帶厚度、澆鑄溫度等工藝參數(shù)之間關(guān)系緊密，與常規(guī)工藝生產(chǎn)的薄帶相比鑄軋薄帶晶粒度較大、微觀組織不均勻、柱狀晶發(fā)達，合金元素分布嚴重不均并在中心層部位偏聚形成中心層偏析缺陷，中心層偏析降低了鑄軋薄帶的力學性能并影響后續(xù)加工工藝。研究表明，雙輥薄帶鑄軋工藝參數(shù)

2、對中心層偏析有較大影響，本文以實驗室雙輥薄帶鑄軋機為實驗平臺，根據(jù)其鑄軋流程研究了工藝參數(shù)對6061鋁合金鑄軋薄帶中心層偏析的影響。
　　本文通過雙輥薄帶鑄軋過程系統(tǒng)傳質(zhì)、凝固行為的分析，首先建立起完全耦合溶質(zhì)場、流場、溫度場的二維數(shù)學模型，在數(shù)學模型中首次將液固相線判斷準則引入連續(xù)介質(zhì)模型控制方程。根據(jù)所建數(shù)學模型，對鑄軋熔池中液相-液固兩相-固相同時存在的物理現(xiàn)象進行耦合求解，研究分析了鑄軋熔池中Mg、Si元素溶質(zhì)場與流場分布

3、特征，從流場與溶質(zhì)場相結(jié)合的角度系統(tǒng)地分析了鑄軋薄帶中心層偏析的成因。同時，利用所構(gòu)建的數(shù)學模型對比研究了不同工藝參數(shù)（鑄軋速度、輥縫寬度、澆鑄溫度、熔池高度）下熔池流場、Kiss點高度對鑄軋薄帶中心層偏析的影響規(guī)律。根據(jù)實驗室雙輥薄帶鑄軋設(shè)備自主設(shè)計6061鋁合金薄帶鑄軋實驗方案，該實驗驗證了雙輥鑄軋6061鋁合金薄帶的可行性并確定了最佳工藝參數(shù)范圍，鑄軋6061鋁合金薄帶在宏觀缺陷、微觀組織以及力學性能方面比常規(guī)工藝生產(chǎn)的6061鋁