铝合金大铸锭半连铸过程的热应力数值模拟.pdfVIP

第 32 卷 第 7 期 机 　械 　工 　程 　材 　料 Vol . 32 　No . 7 2008 年 7 月 Mat erial s 　for 　Mechanical 　En gineerin g J ul . 2008 铝合金大铸锭半连铸过程的热应力数值模拟 胡仕成 , 马维策 ( 中南大学机电工程学院 ,湖南长沙 4 10083) 摘 　要 : 利用大型有限元软件 M SC. MA RC 建立了直径为 550 mm 的 7050 铝合金大铸锭的半 连续铸造热力耦合有限元模型 ,考虑了凝固时结晶潜热的影响 ,给出了半连铸过程复杂的边界条 件 ,分别对不同铸造速度和铸造温度下的温度场 、应力场进行了模拟分析 。结果表明:半连续铸造 过程中 ,铝圆锭外层受压应力 、心部受拉应力 ;铸造速度对应力影响较大 ;提高铸造速度与铸造温度 使铝锭产生裂纹的倾向性增大 。 关键词 : 7050 铝合金 ; 半连续铸造 ; 圆锭 ; 数值模拟 ( ) 中图分类号 : T G2 1 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 2008 Numerical Simulation of Thermal Stress of Large Al uminum Ingot in Semicontinuous Casting Process HU Shicheng , MA Weice ( Cent ral Sout h U niver sit y , Chan gsha 4 10083 , China) Abstract : The largescale finit e element software M SC. MA RC wa s u sed to build t he coup led t hermalst ress F E mo del of t he semicontinuou s ca sting p rocess of 7050 aluminum ingot wit h t he diamet er of 550 mm . Thi s model al so took account of t he lat ent heat in solidification p rocess and defined t he comp licat ed boundary condition s in t he semicontinuou s ca sting p rocess. The t emp erat ure field and st ress field were simulat ed at different casting sp eeds and ca sting t emp erat ures resp ectively . The result s show t hat in t he semicontinuon s ca sting p rocess , comp ression st resses exi st in t he out er layer and t en sile st rees exi st in t he cent er of t he ingot . Ca sting sp eed ha s great effect s on t he st ress and increa se in ca sting sp eed and ca sting t emp erat ure result in t he i