6061铝合金双辊铸轧铸轧力模拟研究

1

作者 刘志敏 孙玉崇 +2 位作者 赵潇逸 徐振 陈泽夫 《铝加工》 CAS 2024年第5期35-42,共8页

选用大型有限元分析软件Ansys建立了双辊铸轧铸轧区的三维模型,模拟了铸轧区的温度场和凝固熔化相图,结合铸轧过程中固相区的受力分析,计算了不同工艺参数组合下6061铝合金铸轧固相区单位铸轧力与相应温度下材料的应力极限。采用NF6-30... 选用大型有限元分析软件Ansys建立了双辊铸轧铸轧区的三维模型,模拟了铸轧区的温度场和凝固熔化相图,结合铸轧过程中固相区的受力分析,计算了不同工艺参数组合下6061铝合金铸轧固相区单位铸轧力与相应温度下材料的应力极限。采用NF6-300立式铸轧机进行试验,观察板材的表面形貌,与模拟计算结果相比对,验证模型的准确性。研究结果表明,相对于1/4处和心部,材料边部单位铸轧力最大,峰值单位铸轧力分别提高了约100%和129%。当工艺参数选择为浇注温度690℃、铸轧速度15 m/min和浇注温度710℃、铸轧速度13 m/min时可以防止铸轧力过大造成的6061铝合金铸轧板坯开裂。 展开更多

关键词 6061铝合金 双辊铸轧 数值模拟 铸轧力

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双辊铸轧AZ31镁合金成形过程组织演变的研究 被引量：4

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作者 王广山 邸洪双 刘伟民 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第21期64-67,共4页

为了研究镁合金双辊铸轧过程微观组织的演变,对轧制试样进行了微观组织分析。利用有限元软件进行了熔池温度场、流场三维耦合数值模拟。探讨了镁合金铸轧过程熔池的特点及薄带的形成机理,并分析了双棍铸轧过程的动态组织演变。

关键词 双辊铸轧 AZ31镁合金 显微组织

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铝钢复合带材双辊铸轧工艺研究 被引量：3

3

作者 姚艳玲 《铸造技术》 CAS 北大核心 2017年第1期218-220,226,共4页

采用双辊铸轧工艺制备出厚度为2 mm的纯铝和奥氏体钢复合带材。采用电子探针对制备带材结合层进行测量,得到其结合层厚度为2μm。为了验证采用双辊铸造技术制备层压复合板的成形性,对制备得到的样件进行了压下量为66%的冷轧。同时,在30... 采用双辊铸轧工艺制备出厚度为2 mm的纯铝和奥氏体钢复合带材。采用电子探针对制备带材结合层进行测量,得到其结合层厚度为2μm。为了验证采用双辊铸造技术制备层压复合板的成形性,对制备得到的样件进行了压下量为66%的冷轧。同时,在300℃下进行了不同压下量热轧实验,并对轧制后的材料力学性能、微观结构和表面质量进行分析。结果表明,采用双辊铸轧工艺及相应的后处理可以制备得到力学性能和成形性能令人满意的双金属复合带材。 展开更多

关键词 双辊铸轧 铝钢复合带 力学性能 微观组织

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镁合金铸轧板坯中心线偏析的形成与抑制 被引量：2

4

作者 翁文凭 屈天鹏 +3 位作者 盛敏奇 许继芳 周巍 王璟 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期73-78,共6页

采用光学显微镜、扫描电镜等分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析区域的显微组织与微区成分;用有限差分法模拟了镁合金铸轧过程中的凝固传热与流动过程;在此基础上分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析的形成原因与抑制方法。结果表明:中心线偏... 采用光学显微镜、扫描电镜等分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析区域的显微组织与微区成分;用有限差分法模拟了镁合金铸轧过程中的凝固传热与流动过程;在此基础上分析了镁合金铸轧板坯中心线偏析的形成原因与抑制方法。结果表明:中心线偏析区域的铝、锌溶质元素富集,锰元素在该区域内贫化,该区域的显微组织由细小均匀的等轴晶组成;在铸轧过程中,镁合金熔体在轧辊表面形核,并沿传热方向形成发达的柱状晶,凝固界面发生溶质再分配,溶质在凝固前沿特别是在全凝固点富集,在后续轧制变形过程中形成中心线偏析;铸轧速度显著影响铸轧凝固传热与流动过程,调整铸轧速度将全凝固点位置控制在合理位置时,可利用供液端过热镁合金熔体引起的强迫流动,改善镁合金铸轧凝固过程中的溶质扩散条件,从而抑制中心线偏析的形成。 展开更多

关键词 镁合金 双辊铸轧 中心线偏析 数值模拟

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工艺参数对3003合金铸轧带坯中心偏析组织的影响

5

作者 王小虎 张开宝 《酒钢科技》 2023年第5期6-10,共5页

应用金相显微镜和扫描电镜对不同工艺条件下的3003铸轧带坯中心偏析组织进行分析,研究各铸轧工艺参数对铸轧带坯中心偏析缺陷的影响。结果表明:3003合金铸轧带坯中心偏析缺陷的形成对铸轧速度最为敏感,当铸轧速度达到800mm/min以上时中... 应用金相显微镜和扫描电镜对不同工艺条件下的3003铸轧带坯中心偏析组织进行分析,研究各铸轧工艺参数对铸轧带坯中心偏析缺陷的影响。结果表明:3003合金铸轧带坯中心偏析缺陷的形成对铸轧速度最为敏感,当铸轧速度达到800mm/min以上时中心偏析缺陷急剧恶化,显著影响铸轧带坯的组织性能,在成分一定的情况下,合理控制铸轧速度是减轻或消除中心偏析最为有效的措施。 展开更多

关键词 双辊铸轧 中心偏析 凝固 铸轧速度

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改革开放30年:中国的双辊式带坯铸轧产业从零到全球王国 被引量：3

6

作者 王树滨 王祝堂 《轻合金加工技术》 CAS 北大核心 2009年第10期1-8,共8页

中国对铝带坯双辊式连续铸轧技术的研发始于上世纪60年代初期,1983年5月研制成Φ980 mm×1 600 mm原型机,同年8月通过冶金工业部科技司组织的专家组的鉴定,标志着中国的双辊式铝带坯连续铸轧技术进入成熟阶段。经过25 a的发展,中国... 中国对铝带坯双辊式连续铸轧技术的研发始于上世纪60年代初期,1983年5月研制成Φ980 mm×1 600 mm原型机,同年8月通过冶金工业部科技司组织的专家组的鉴定,标志着中国的双辊式铝带坯连续铸轧技术进入成熟阶段。经过25 a的发展,中国双辊式铝带坯连续铸轧产业取得了举世瞩目的成就,成了此产业的王国。2008年底,保有的这类铸轧机达460台左右,占全球这类铸轧机的58%,总生产能力约4 100 kt/a,2008年的产量约3 500 kt,但单台铸轧机的产量比国外同类铸轧机的约低30%。在这460台铸轧机中有12台引进的,进入21世纪以来中国就再也没有引进了。从2001年起中国制造的铸轧机开始出口,走向世界。在中国所需要的铝板带箔中约有82%可用铸轧带坯生产,用铸轧带坯法生产供冷轧用的带坯与用铸锭热轧生产带坯相比具有许多优点,宜大力发展,前者占的比例最好能达到60%,而用原铝生产的带坯又应占主导比例。 展开更多

关键词 双辊式铝带坯铸轧 铸锭热轧 亨特铸轧机 3C铸轧机 电磁铸轧技术

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铝带坯双辊铸轧过程瞬态传热数学模型 被引量：3

7

作者 彭成章 刘静 《冶金能源》 北大核心 2006年第6期13-16,共4页

采用拉格朗日随体坐标建立了铝双辊铸轧过程瞬态传热数学模型。模型考虑了金属凝固动力学条件和采用试验测定的辊/铝带坯界面接触换热系数边界条件,用有限差分方法对控制方程进行了数值求解,并由现场测试数据验证了传热数学模型的正确性。

关键词 双辊铸轧 数学模型 铝带坯

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双辊薄带连铸连轧技术的发展现状及未来 被引量：8

8

作者 方园 张健 《宝钢技术》 CAS 2018年第4期2-6,共5页

双辊薄带连铸连轧作为钢铁工业中绿色、环保、可持续发展的近终形钢铁制造短流程工艺技术,从2001年开始一直是宝钢科技发展规划中的一个重大科研项目。近几年,宝钢双辊薄带连铸连轧技术取得了突破性的进展,受到业界广泛的关注,特别是宝... 双辊薄带连铸连轧作为钢铁工业中绿色、环保、可持续发展的近终形钢铁制造短流程工艺技术,从2001年开始一直是宝钢科技发展规划中的一个重大科研项目。近几年,宝钢双辊薄带连铸连轧技术取得了突破性的进展,受到业界广泛的关注,特别是宝钢薄带连铸连轧宁波工业化示范项目的成功实施,使宝钢在这一领域的研究开发进入世界先进行列。介绍了薄带连铸连轧技术发展现状,总结了宝钢薄带连铸连轧技术工业化的研发实践,提出了薄带连铸连轧技术的未来发展模式。 展开更多

关键词 双辊薄带连铸 工业化 商业化

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高性能Cu-Fe合金薄带材及其短流程制备技术

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作者 孙文博 吴诗睿 +2 位作者 吴天模 张元祥 袁国 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期403-408,共6页

为了解决Cu-Fe合金常规制备流程中重力分层的问题,利用铸轧工艺的亚快速凝固特点抑制其液相分离,并结合Marangoni效应及热泳力的耦合作用合理调控铸轧参数,获得厚度为2.2~2.4 mm、铁磁相尺寸和分布可控的Cu-20%Fe和Cu-30%Fe带材。通过... 为了解决Cu-Fe合金常规制备流程中重力分层的问题,利用铸轧工艺的亚快速凝固特点抑制其液相分离,并结合Marangoni效应及热泳力的耦合作用合理调控铸轧参数,获得厚度为2.2~2.4 mm、铁磁相尺寸和分布可控的Cu-20%Fe和Cu-30%Fe带材。通过金相与EBSD分析确定铸带形成了Cu相-富Fe相-Cu相的“三明治”层状复合结构,其中Cu-20%Fe铸带中的Fe相分布更为均匀,且EBSD分析结果表明凝固层中形成了大量的低能晶界,如Σ1和Σ3等。将Cu-20%Fe合金从2.4 mm冷轧至0.4 mm,在不同温度下进行热处理后继续冷轧至0.12 mm。结果表明:450℃热处理对轧板性能更好,导电率超过50%IACS,抗拉强度超过600 MPa,均匀伸长率达到7.5%,饱和磁化强度超过4.24×10^(5)A/m。 展开更多

关键词 CU-FE合金 薄带材 亚稳液相分离 双辊铸轧 亚快速凝固 Marangoni迁移 低能晶界 Σ3晶界

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浇铸温度对AZ31镁合金铸轧凝固焊合线的影响

10

作者 黄志权 赵之勤 +1 位作者 张涛 郭浩 《热加工工艺》 北大核心 2024年第19期75-78,82,共5页

基于φ880 mm×400 mm水平双辊铸轧机的实际工况,通过有限元模拟分析了浇铸温度对铸轧区AZ31镁合金凝固焊合线的影响规律。结果表明,浇铸温度对凝固焊合线位置影响较为明显,但对其形状影响较小。随着浇铸温度提升,凝固焊合线逐渐向... 基于φ880 mm×400 mm水平双辊铸轧机的实际工况,通过有限元模拟分析了浇铸温度对铸轧区AZ31镁合金凝固焊合线的影响规律。结果表明,浇铸温度对凝固焊合线位置影响较为明显,但对其形状影响较小。随着浇铸温度提升,凝固焊合线逐渐向出口靠近,边部Kiss点(K')和Kiss线上的凸点(K')连线与过K'点平行于铸轧方向的直线的夹角α先减小后增大。当浇铸温度为965 K时,铸轧过程中极易出现漏液,合适的浇铸温度范围为915~959 K。对比不同浇铸温度下的仿真结果,浇铸温度为945 K时,∠α最小,有利于缓解镁合金铸轧板带边裂。 展开更多

关键词 水平双辊铸轧 AZ31镁合金 数值仿真 凝固焊合线 浇铸温度

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镁合金双辊铸轧中心偏析形成机理及预测方法研究进展

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作者 李维豪 万杰 陈豫增 《铸造技术》 CAS 2024年第12期1105-1116,共12页

双辊铸轧技术由于其亚快速凝固和短流程、高生产率的特点成为制备镁合金板材的理想选择。但因其生产的板材会存在中心偏析情况,对材料性能产生影响,且在后续热处理中难以去除,是制约镁合金板材发展的主要障碍之一。为减弱材料的中心偏析... 双辊铸轧技术由于其亚快速凝固和短流程、高生产率的特点成为制备镁合金板材的理想选择。但因其生产的板材会存在中心偏析情况,对材料性能产生影响,且在后续热处理中难以去除,是制约镁合金板材发展的主要障碍之一。为减弱材料的中心偏析,通过实验探索中心偏析机理的方法效率较为低下,随着理论模型和计算机技术的发展,数值计算及数值模拟预测的方法被广泛应用,且该方法对温度场、浓度场、流场的预测准确性已被证实。本文综述了凝固模型计算及有限元模拟在预测中心偏析中的应用,分析了中心偏析的形成机理及多种影响因素,最后对两种方法做出评价,并对其在中心偏析预测领域的发展方向进行展望。 展开更多

关键词 镁合金 双辊铸轧 中心偏析 凝固理论 有限元模拟

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铝合金双辊连续铸轧凝固组织模拟的数学模型 被引量：4

12

作者 陈守东 陈敬超 +1 位作者 吕连灏 冯晶 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第19期10-14,18,共6页

综述了近年来双辊薄带连铸过程与凝固组织数学模型以及物理数学多场耦合模型的研究和进展情况。对传热、流动、应力等多场耦合模型、宏观-微观模型的建模思想、特点和结论等进行了分析和比较,指出了目前还存在的问题,并展望了今后的发... 综述了近年来双辊薄带连铸过程与凝固组织数学模型以及物理数学多场耦合模型的研究和进展情况。对传热、流动、应力等多场耦合模型、宏观-微观模型的建模思想、特点和结论等进行了分析和比较,指出了目前还存在的问题,并展望了今后的发展方向。 展开更多

关键词 双辊连续铸轧 凝固组织 数值模拟 数学模型 研究展望

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铸轧速度对AZ31镁合金铸轧凝固焊合线的影响 被引量：1

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作者 黄志权 来洪玉 +1 位作者 郭浩 王军朋 《热加工工艺》 北大核心 2023年第1期93-95,100,共4页

通过有限元软件对水平双辊铸轧AZ31镁合金过程进行仿真,研究铸轧速度对凝固焊合线特征的影响。结果表明铸轧速度对凝固焊合线位置和形状有决定性的影响。随着铸轧速度提高,凝固焊合线沿铸轧方向朝出口偏移的同时铸轧板边部应力显著降低... 通过有限元软件对水平双辊铸轧AZ31镁合金过程进行仿真,研究铸轧速度对凝固焊合线特征的影响。结果表明铸轧速度对凝固焊合线位置和形状有决定性的影响。随着铸轧速度提高,凝固焊合线沿铸轧方向朝出口偏移的同时铸轧板边部应力显著降低,有效缓解了镁合金铸轧边裂。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 水平双辊铸轧 铸轧速度 凝固焊合线

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基于有限元法的双辊金属复合板铸轧工艺仿真

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作者 桑宝光 刘明泽 刘文华 《大连工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期214-219,共6页

采用有限元软件ProCAST对双辊铸轧复合板坯的凝固传热和充型问题进行了耦合计算。在不考虑中间隔板影响的情况下,厚度为38.7 mm板坯的拉坯速度范围为0.11~0.12 m/min,偏下限控制;考虑中间隔板预热温度对熔池温度场的影响,确定中间隔板... 采用有限元软件ProCAST对双辊铸轧复合板坯的凝固传热和充型问题进行了耦合计算。在不考虑中间隔板影响的情况下,厚度为38.7 mm板坯的拉坯速度范围为0.11~0.12 m/min,偏下限控制;考虑中间隔板预热温度对熔池温度场的影响,确定中间隔板预热温度需大于1200℃;计算了布流系统对熔池液面温度场和熔池流场的影响,确定水口与水平面夹角取值范围为10°~15°。 展开更多

关键词 双辊铸轧 复合板 有限元 不锈钢

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双辊薄带连铸连轧技术的现状与展望 被引量：5

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作者 蔡常青 《福建冶金》 2022年第1期50-54,共5页

沙钢的超薄带生产线是全球第四条实现工业化的双辊薄带连铸连轧生产线,该产线流程短,长度只有47.6m;工序少,不需要粗轧机组和加热炉;产品薄,厚度0.7~1.9mm,部份产品可实现以热代冷;工艺总能耗是传统热连轧工艺的1/6;产生的CO_(2)排放量... 沙钢的超薄带生产线是全球第四条实现工业化的双辊薄带连铸连轧生产线,该产线流程短,长度只有47.6m;工序少,不需要粗轧机组和加热炉;产品薄,厚度0.7~1.9mm,部份产品可实现以热代冷;工艺总能耗是传统热连轧工艺的1/6;产生的CO_(2)排放量仅为传统热连轧工艺的1/4,是顺应“碳达峰、碳中和”时代潮流的近终形钢铁制造技术,2021年沙钢的超薄带生产线预计年产量将达50.8万吨,达到设计能力。 展开更多

关键词 双辊薄带连铸连轧 流程短 工序少 规格薄 达产 碳排放低

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铸轧铝带坯常见缺陷原因分析及消除方法 被引量：1

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作者 袁蔚 《有色金属加工》 CAS 2018年第1期11-16,共6页

文章根据双辊式连续铸轧法生产铸轧铝带坯的生产工作原理,结合现场生产实践,对铸轧铝带坯的几种常见缺陷进行总结,分析了其产生的原因并提出了相应的消除方法,目的是减少废料量、提高成品率、降低生产成本,同时提高企业竞争力。

关键词 双辊式连续铸轧法 铸轧铝带坯 工艺参数 缺陷 原因 消除方法

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双辊快速连续铸轧超薄带坯技术进展 被引量：8

17

作者 林暾熹 《轻合金加工技术》 CAS 2001年第10期14-16,共3页

快速连续铸轧超薄铝合金带坯技术是２０世纪 ９０年代以来发达国家竞相开发的前沿课题。国外已建成数条双辊，四辊等类型各异的生产线。在国内，也被列为产业化前期关键技术，由高校、院所和企业合作开发工艺技术，研制成套设备并建设... 快速连续铸轧超薄铝合金带坯技术是２０世纪 ９０年代以来发达国家竞相开发的前沿课题。国外已建成数条双辊，四辊等类型各异的生产线。在国内，也被列为产业化前期关键技术，由高校、院所和企业合作开发工艺技术，研制成套设备并建设生产线。我院承担了该项目的工程设计。一期工程已于近期在华北铝业有限公司投入试生产，标志着我国初步掌握了该项生产技术并具备了制造成套设备的能力。试生产中还需解决铸轧力增大所带来的的一些技术问题。 展开更多

关键词 快速双辊铸轧 超薄铝带坯 技术参数

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中国铝箔工业90年回眸(2) 被引量：3

18

作者 纪冰 王祝堂 邓可 《轻合金加工技术》 CAS 2021年第10期1-12,共12页

这部分是全文的第二篇,主要阐述生产铝箔带坯的三种工艺,即铸锭热轧-冷轧工艺、双辊式连续铸轧-冷轧工艺、哈兹莱特法-冷轧工艺及其特点和优缺点。重点阐述前两种的工艺技术和设备情况,较详细地介绍我国铸轧技术和铸轧机的研发,以及铸... 这部分是全文的第二篇,主要阐述生产铝箔带坯的三种工艺,即铸锭热轧-冷轧工艺、双辊式连续铸轧-冷轧工艺、哈兹莱特法-冷轧工艺及其特点和优缺点。重点阐述前两种的工艺技术和设备情况,较详细地介绍我国铸轧技术和铸轧机的研发,以及铸轧铝带坯和铸轧机的生产规模、生产技术水平。还介绍了几个中国有特色的铝箔生产企业及中国的铝箔消费市场。 展开更多

关键词 铸锭热轧 双辊式连续铸轧 铸轧机 铝箔带坯

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双辊薄带振动铸轧塑性变形区力学行为 被引量：4

19

作者 郑立康 孙明翰 +1 位作者 郑传幸 杜凤山 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期103-111,共9页

针对双辊薄带铸轧中存在的板坯质量问题,提出了振动铸轧新技术,以提高板坯的力学性能。基于Φ500 mm×350 mm双辊薄带微幅振动铸轧机进行了20CrMn钢振动铸轧试验,结果表明,振动铸轧轧制力呈现周期性变化趋势,且低于传统铸轧,由此可... 针对双辊薄带铸轧中存在的板坯质量问题,提出了振动铸轧新技术,以提高板坯的力学性能。基于Φ500 mm×350 mm双辊薄带微幅振动铸轧机进行了20CrMn钢振动铸轧试验,结果表明,振动铸轧轧制力呈现周期性变化趋势,且低于传统铸轧,由此可知单侧辊的振动会对板坯塑性变形区的受力状态产生显著的影响。为了得到其变化原因,基于弹粘塑性理论与生死单元法,建立了振动铸轧塑性变形区的数值仿真模型,分析了不同振动参数对摩擦力及轧制力的影响。与传统铸轧相比,振动铸轧通过单侧辊振动对塑性变形区施加双向剪切力从而改变了摩擦力的分布形式,使塑性变形区内形成周期性变化的搓轧区,进而降低了轧制力。 展开更多

关键词 双辊薄带振动铸轧 生死单元法 塑性变形区 有限元仿真 搓轧区

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双辊薄带铸轧3%取向硅钢凝固组织模拟

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作者 郭志红 刘宇 +3 位作者 鲁素玲 郑亚旭 朱立光 孙会兰 《连铸》 2023年第3期55-61,共7页

薄带铸轧取向硅钢时,铸带组织中易形成柱状晶,其在后续加工和热处理工艺中容易被拉长成带状组织并阻碍二次再结晶发展,降低取向硅钢的电磁性能。为优化铸轧工艺参数,利用ProCAST中CAFE模块,采用正交试验,研究铸轧3%取向硅钢过程中各工... 薄带铸轧取向硅钢时,铸带组织中易形成柱状晶,其在后续加工和热处理工艺中容易被拉长成带状组织并阻碍二次再结晶发展,降低取向硅钢的电磁性能。为优化铸轧工艺参数,利用ProCAST中CAFE模块,采用正交试验,研究铸轧3%取向硅钢过程中各工艺参数对铸带组织的影响。结果表明,拉速对Kiss点高度影响最大,随着辊速的增加,Kiss点高度降低,拉速为0.3~0.7 m/s时,Kiss点高度由35.4 mm变为13.0 mm。浇铸温度对柱状晶比例影响最大,随着浇铸温度的增加,柱状晶比例升高,浇铸温度在1502~1542℃变化时,柱状晶比例在14.4%~81.3%内变化。浇铸温度对平均晶粒尺寸的影响最大,浇铸温度越高,平均晶粒尺寸越大,浇铸温度在1502~1542℃变化时,平均晶粒尺寸在187.3~346.4μm范围内变化。综上得出,最优参数为浇铸温度1502℃,拉速0.7 m/s,熔池高度150 mm;对应的Kiss点高度为15.3 mm,柱状晶比例为18.3%,平均晶粒尺寸为193.1μm。 展开更多

关键词 取向硅钢 双辊薄带铸轧 数值模拟 凝固组织 工艺参数

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