复合铸锭包覆铸造的数值模拟-论文.pdf

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1、第35卷第7期东北大学学报(自然科学版)Vo1．35，No．72014年7月JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Ju1．2014doi：10．3969／j．issn．1005—3026．2014．07．013复合铸锭包覆铸造的数值模拟韩星，邵博，张海涛，崔建忠(东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室，辽宁沈阳110819)摘要：建立了一个用来描述4045／3003复合铸锭包覆铸造过程的数学模型，对包覆铸造过程中的流场和温度场进行了数值计算，重点针对铸造速度对流场、温度场的影响规律，并将计算结果和实验测温结果进行了对比．结果表明，适当

2、提高铸造速度有利于两种合金的复合，但是铸造速度过大时，导致芯材支撑层厚度太薄、温度太高，以致复合界面处发生重熔，复合失败，为保证包覆铸造过程的顺利进行，较为合理的铸造速度应为100mm／min．计算结果和实验测温结果存在良好的对应关系，微观组织表明两种合金的结合是一种冶金结合，模拟结果可有效预测界面复合成功与否，对进一步优化包覆铸造工艺方案提供科学指导．关键词：包覆铸造；数值模拟；复合界面；铸造速度；冶金结合中图分类号：TG274；TB115文献标志码：A文章编号：1005—3026(2014)07—0969—06NumericalSimulationonCladdingCastingofC

3、ompositeIngotHANXing。SHAOBo，ZHANGHai—tao，CUIJian—zhong(KeyLaboratoryofElectromagneticProcessingofMaterials，MinistryofEducation，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China．Correspondingauthor：ZHANGHai—tao，E—mail：haitao—zhang@epm．neu．edu．cn)Abstract：Amathematicalmodelwasdevelopedtodescribetheprocesso

4、fcladdingcastingof4045／3003compositeingot．Theflowfieldandtemperaturefieldinthecastingprocessweresimulatedtoinvestigatetheeffectofcastingspeedonflowfieldandtemperaturefield，whichwasalsocomparedwithtemperaturemeasurementsduringtheprocessofcladdingcasting．Theresultsshowedthatproperincreasingthecasting

5、speedcancontributetothecompoundingoftwoalloys，butexcessivespeedwillmakethesupportingoutersurfaceSOhotandthinthattheinterfaceremeltedandthusthetestfailured．Thereasonablecastingspeedforasmoothcladdingcastingis100mm／min．Moreover，thereisagoodagreementbetweenthecalculatedresultsandthemeasuredresults．The

6、interfacemicrostructureshowsthatthebondingoftwodifferentalloysaremetallurgicalbonding．Thesimulatedresultscanpredictwhetherthetwoalloyscouldcompositetogethersuccessfullyornot，whichprovidesascientificguidanceforoptimizingtheprocessofcladdingcasting．Keywords：claddingcasting；numericalsimulation；composi

7、teinterface；castingspeed；metallurgicalbonding双金属复合材料具有一系列单一金属不可比工艺下几种铝合金热裂纹倾向性，描述了一个简拟的优点，可以改善材料的综合力学性能、抗腐蚀单的二维轴对称热模型，并计算了沿铸锭长度方性能、焊接性能等．因此，双金属复合材料已成为向的温度场和固相率．1982年，Weckman和整个金属材料界的研究热点11．目前，由于生产Niessenl4发