資源描述:
《哈茲列特連鑄鋁合金板帶凝固傳熱的數(shù)值模擬》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterNumericalsimulation0nsolidilicationandheat-transter0工一一●■●●●●一●^幾HazelettcontinuouscastingofaluminumalloyslabByBinbinChenSupervisor:Prof.ShaokangGuanMaterialsProcessingEngineering一SchoolofMaterialsScienc
2、eandEngineeringMay2011學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位做作者。弦試試醐:M1年如湘學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品,知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論
3、文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱;本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時,第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。學(xué)位論文懈僦弒吼州年D砑日摘要哈茲列特雙帶連鑄連軋工藝具有流程短,能耗低,成本低,效率高等優(yōu)點,引起了世界范圍內(nèi)鋁合金板帶生產(chǎn)企業(yè)越來越多的關(guān)注。高效率和環(huán)境友好型的連鑄連軋工藝逐漸成為鋁合金板帶生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展的一個主要趨勢
4、。直冷鑄錠熱軋工藝是常規(guī)的鋁板帶生產(chǎn)工藝,它是一種多工序工藝,其工序包括熔化(合金化)、直冷鑄造、鋸頭、銑面、預(yù)熱和熱軋(含熱粗軋和熱精軋),所生產(chǎn)的熱軋卷經(jīng)過冷軋后才能達到最終的厚度。雙輥鑄軋工藝的工序包括熔煉(合金化)、鑄軋和卷曲。鑄軋帶坯需冷軋方能達到最終厚度,而采用哈茲列特雙帶連鑄工藝時鑄造之后接在線熱連軋,其熱軋帶較鑄軋帶坯要薄,所需的冷軋工作量自然要少。哈茲列特連鑄板坯的質(zhì)量對終軋產(chǎn)品的性能有很大的影響。而哈茲列特雙帶凝固傳熱的數(shù)值模擬研究對提高連鑄坯的表面質(zhì)量、機械性能,改善微觀組織非常重要,而且對哈
5、茲列特利用余熱進行熱連軋節(jié)能非常有幫助。因此哈茲列特雙帶凝固傳熱的數(shù)值模擬研究非常有必要。本文運用有限元法對哈茲列特連鑄坯的凝固傳熱過程進行了數(shù)值模擬,在適當(dāng)?shù)募僭O(shè)條件下,建立了哈茲列特連鑄過程的二維傳熱數(shù)學(xué)模型,并用熱焓法建立了適用于固相、液相和固液兩相區(qū)的統(tǒng)一能量方程。用熱阻串聯(lián)模型描述并計算了哈茲列特復(fù)雜的氣隙層的傳熱,求解了哈茲列特連鑄坯的凝固傳熱過程的兩維穩(wěn)態(tài)溫度場,給出了連鑄坯表面、中心以及連鑄機出口處斷面的溫度分布,研究了不同過熱度,連鑄速度,雙帶涂層對哈茲列特連鑄坯溫度場的影響。數(shù)值計算結(jié)果表明:(
6、1)該傳熱模型比較全面的反映了哈茲列特連鑄傳熱過程溫度的變化、兩相區(qū)和液芯長度的變化、坯殼的生長過程;(2)連鑄速度、雙帶涂層對兩相區(qū)長度和鑄坯溫度變化,尤其是連鑄機出口斷面溫度,有較大的影響,而過熱溫度則對坯殼形成位置有明顯的影響;(3)連鑄速度、過熱溫度和雙帶涂層對連鑄坯中心和表面的溫差影響不大,它主要受雙帶冷卻強度影響。關(guān)鍵字:鋁合金板帶;哈茲列特連鑄連軋;數(shù)值模擬;凝固傳熱;溫度場AbstractHazeletttwin-beltcontinuouscastingandrollingprocessisabs
7、orbingmoreandmoreattentionofaluminumalloyplateandstripproducersoftheworldforitsadvantages,suchaSshortprocedure,lowenergyconsumption,lowproductioncostandhighproductivity.Environment-friendlyandhighproductivitycontinuouscastingandrollingprocessisbecomingmaintr℃n
8、dofaluminumalloyplateandstripprocesses.TheconventionalDCcasting/hotmillprocessrouteincludemeltingandalloying,DCcasting,sawing,surfacemilling,rollingingotpreheating,andhotrolling(bo