新型氣膜約束鋁合金連鑄的試驗(yàn)研究.pdf

1、新鋁合金連鑄過程的自動(dòng)化、連續(xù)化是鋁合金連鑄技術(shù)的發(fā)展方向，隨著鋁合金連鑄技術(shù)的不斷發(fā)展，對鋁合金連鑄工藝提出了更高的要求，是提高高質(zhì)量鋁合金鑄坯的當(dāng)務(wù)之急。我國鋁合金連鑄坯的產(chǎn)量在逐年增加，但是連鑄坯的表面質(zhì)量及內(nèi)部質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家相比都相差很遠(yuǎn)，因此，高性能鋁合金連鑄工藝的研究與開發(fā)在我國具有重要的意義。 本文設(shè)計(jì)了一種新型的氣膜約束連鑄結(jié)晶器，在結(jié)晶器的下部設(shè)有環(huán)形氣縫，環(huán)形氣縫的大小可調(diào)，這樣可以保證氣體的均勻性和穩(wěn)定性；

2、在環(huán)形氣縫的下部設(shè)置了水冷裝置，形成了連鑄坯單向散熱的條件。該結(jié)晶器具有冷卻長度短、結(jié)晶器內(nèi)傳熱量低、潤滑性能好等優(yōu)點(diǎn)。通過對7075鋁合金的連鑄實(shí)驗(yàn)，取得了較好的效果。 通過建立傳熱模型，模擬了新型結(jié)晶器與傳統(tǒng)結(jié)晶器由于冷卻方式不同引起的凝固溫度場的變化，模擬結(jié)果表明，新型結(jié)晶器改變了鑄坯凝固的傳熱模式。由于凝固釋放的熱量主要在環(huán)形氣縫以下導(dǎo)出，液穴的深度明顯減小，固液界面較平直，將會(huì)減少鑄錠的縮孔、縮松及皮下偏析缺陷。同時(shí)在

3、凝固過程中，在沒有一冷的條件下形成單向散熱，由凝固產(chǎn)生的熱應(yīng)力較傳統(tǒng)結(jié)晶器小，這樣大大降低了鑄坯內(nèi)部產(chǎn)生裂紋的趨勢。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：氣膜的連續(xù)性、穩(wěn)定性對鑄坯表面質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。在連續(xù)性氣膜條件下，氣膜壓力與結(jié)晶器內(nèi)鋁液高度的靜壓力相平衡，起到穩(wěn)定初凝殼的作用，鑄坯外表面質(zhì)量比較好；氣膜的穩(wěn)定性和連續(xù)性與氣體流量有關(guān)，合適的氣體流量，形成連續(xù)氣膜，鑄坯表面質(zhì)量較好；而當(dāng)氣體流量過小時(shí)，氣體壓力不足以克服金屬液靜壓力，不能形成穩(wěn)