Q345C寬厚坯連鑄凝固過程數(shù)值模擬.pdf

1、隨著寬厚坯連鑄技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,人們越來越重視對連鑄坯質(zhì)量的控制和研究,國內(nèi)外研究結(jié)果表明高效連鑄技術(shù)對連鑄過程中的鑄坯質(zhì)量的控制起著重要的作用。在連鑄實際生產(chǎn)中鑄坯裂紋占連鑄坯缺陷的一半以上,因此控制裂紋的產(chǎn)生和探尋裂紋缺陷的產(chǎn)生機(jī)制就顯得尤為重要。研究在凝固過程不同連鑄工藝條件下,鑄坯溫度和應(yīng)力變化,可以給連鑄工藝參數(shù)優(yōu)化、防止裂紋產(chǎn)生和控制鑄坯質(zhì)量提供依據(jù),為連鑄技術(shù)的發(fā)展和連鑄生產(chǎn)率的提高服務(wù)。
　　論文以某鋼廠R950

2、0寬厚板坯連鑄機(jī)為研究對象,利用有限元分析軟件ANSYS,建立寬厚坯連鑄凝固過程傳熱模型和彈塑性應(yīng)力模型,對鑄坯連鑄結(jié)晶器、二冷區(qū)和空冷區(qū)凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬了寬厚坯凝固過程中的溫度場和應(yīng)力場分布情況,分析了不同拉速、過熱度和水量等連鑄工藝參數(shù)對鑄坯凝固過程的溫度場和應(yīng)力場分布的影響,通過分析溫度和應(yīng)力的分布來探尋和防止裂紋的產(chǎn)生原因和提高鑄坯質(zhì)量。
　　計算結(jié)果表明:拉速對鑄坯溫度和應(yīng)力分布影響很大,拉速增大,鑄坯表面溫度

3、升高,液相穴長度增大,坯殼厚度減小,凝固收縮減小,因收縮所產(chǎn)生的等效應(yīng)力應(yīng)變值減小;過熱度和冷卻水量對鑄坯溫度和應(yīng)力分布影響不大,過熱度升高10℃或水量增大5％,鑄坯表面溫度變化不足1%,鑄坯應(yīng)力應(yīng)變和凝固收縮的變化量也小;鑄坯厚度增大,出結(jié)晶器時溫度變化不大,出空冷區(qū)時由于凝固潛熱的作用對鑄坯溫度分布和坯殼生長影響很大。
　　模擬模型中充分考慮了連鑄生產(chǎn)工藝參數(shù)和實際生產(chǎn)條件,利用二維切片方法,以板坯寬度和厚度橫斷面為分析模型,