钢液导热系数对大型钢锭凝固过程的影响.pdfVIP

学兔兔 钢液导热系数对大型钢锭凝固过程的影响 l-14勇，郭建政 (中国第一重型机械股份公司能源装备材料科学研究所，天津 300457) 摘要：数值模拟是提高大型钢锭质量、优化浇铸工艺、降低实验费用和帮助缺陷诊断分析的重 要手段之一。模拟结果是否可靠很大程度上取决于数学模型假设是否合理，合金热物性参数和 边界条件的设置是否准确等因素。利用ProCAST铸造模拟软件 ，分析 了钢液导热系数对钢锭充 型和凝固过程中的温度分布、凝 固时间和缩孔、疏松的影响规律。结果表明，导热系数的提高 显著缩短钢锭整体凝固时间，增加钢锭 中心产生缺陷的可能性，因此有必要在模拟计算之前准 确测量该物性参数。另外，对于在 同一模具 中浇铸具有不同物性参数的各类合金，该结果为了 解其凝固规律提供 了参考。 关键词：数值模拟；导热系数；凝 固时间；缩孔；疏松 中图分类号：TG316．3 文献标识码：A 文章编号：1673—3320(2014)03—0001-06 EffectofThermalConductivityonSolidificationofLargeIngotCastings BU Hengyong，GUO Jianzheng (MaterialsResearchInstituteforEnergyEquipments，ChinaFirstHeavyIndustries Tianjin300457，China) Abstract：Numericalsimulationtechnologyhasbeenusedextensivelytohelpimprovingthequality of thelargeingotcastings，optimizingmanufacturingprocesses，reducingexperimentalcostandanalyzing thesourcesofdefectsinfoundry．Theaccuracyofsimulationresultsdependslargelyuponthemodeling assumptions，thermalphysicalpropertiesofthealloyandtheboundaryconditions．Inthispaper,the effectofalloythermalconductivityon thetemperaturedistribution solidificationtime．andshrinkage andporositypredictionduringtheingotsolidificationprocesswasinvestigatedusingcommercialcasting packageProCAST．Theresultsdemonstratethatthesolidificationtimeandshrinkageandporosityof theingotissignificantlyinfluencedbythethemr alconductivityoftheliquidstee1．SOitiScriticaltouse accuratethermalpropertiesinordertogetaccuratepredictionresults．Moreover,theresultscanalsohelp tounderstanddifferentalloyssolidificationifsameingotmoldisused． Keywords：numericalsimulation；themr a1conductiviyt：solidificationtime；shrinkage；porosiyt 金属的充型和凝 固过程是一个非常复杂的物 难度；另外，材料的物性参数往往都是温度的函 理过程 ，涉及