固液界面发生周期性弯曲变形时温度场及内裂纹形成机理的研究

来源 :辽宁工学院 辽宁工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:moxiaomi521
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在实际连铸过程中,固液界面发生周期性弯曲变形。本论文就是针对固液界面发生周期性弯曲变形这一事实,对凝固过程中的温度场以及连铸板坯内裂纹形成机理进行研究。 本文针对连铸过程首次对固液界面发生周期性弯曲变形条件下的温度场进行了数值模拟,结果表明:固液界面发生周期性弯曲变形后,铸坯中的温度场会发生变化,沿凝固方向的温度分布近似于线性变化,沿拉坯方向的温度分布按余弦规律变化;固液界面的周期性弯曲变形使得固液界面前沿液相中的温度梯度不再是平行于铸坯的总体凝固方向的单一方向,而是在固液界面的不同位置,温度梯度的大小和方向都会发生变化,并且沿拉坯方向上出现了温度梯度,为二次枝晶的生长创造了条件。 “鼓肚”量、浇注温度等影响因素的改变对固液界面前沿液相中温度梯度会产生影响,分析结果表明:固液界面以正弦波的形式变化时,“鼓肚”量增大,处于2kπ与2(k+1)π之间的界面上各点凝固方向上的温度梯度增大,2(k+1)π与(2k+2)π之间的界面上的凝固方向上的温度梯度减小。在整个固液界面上,拉坯方向上的温度梯度增大,“鼓肚”量减小时的情况与之相反,但是在固液界面上1/2周期处其凝固方向上的温度梯度不随着“鼓肚”量的改变而改变;浇注温度增大时,固液界面前沿的温度梯度增大,反之减小。 从凝固的角度研究了连铸坯内裂纹的形成机理,结果表明:凝固中后期形成裂纹源,而后向铸坯表面扩展,形成内裂纹。理论分析与实验结果在变化规律上基本吻合。
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