铸坯宽厚比对无氧铜水平连铸坯表面质量影响分析.pdf

Vol. 65 No 9
FOUNDRY
883
铸坯宽厚比对无氧铜水平连铸坯
表面质量影响分析
石运序2,孙帅,郭明,恩,张建把,刘源
(1.烟台大学机电汽车工程学院,山东烟台264005:2.大连理工大学材料科学与工程学院,辽宁大连116024)
摘要;不同宽厚比的铸锭会对无氧铜连铸坯表面质量以及铸坯后续加工工艺产生重要影响。以某铜加工厂水平连铸
设备调试数据为基础,利用 PROCAST模拟软件,通过改变铸坯不同厚度,获得无氧铜连铸坯温度场及应力场的分布
规律,给出了无氧铺连铸坯宽厚比的建议取值,为无氧铜水平连铸工艺路线的制定提供了理论依据。
关键词:无氧铜;水平连铸;温度场;应力场;收缩率
中图分类号:TG249.7文献标识码:A文章编号:1001-4977(2016)09-0883-04
Influence of the Slab's Width-thickness Ratio on the
Surface Quality of Oxygen-free Copper Slab by
Horizontal Continuous Casting Process
SHI Yun-xu SUN Shuai, GUO Ming-en, ZHANG Jian-xu, LIU Yuan
( 1. School of Mechanical-electronic an Automobile Engineering anai Univ rsi, Yana 4005, Shandong, China
2. School of Materials Science and Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China)
Asact: The ifen w h hickness ratio of h n ot will have an mpor ant impact on its surface quality
the oxygen-free copper and subsequent processing technology. With the horizontal continuous casting
equipment debugging test data of a copper processing plant as the basis, by using the simulation software
PROCAST, by changing the slab thickness, oxygen-free copper continuous casting billets temperature field and
stress field distributions were obtained and the recommended value of the oxygen-free copper billet
width-thickness ratio was given, which provides a theoretical basis for making the oxygen-free coppe
horizontal continuous casting process route
Key words: oxygen-free copper; horizontal continuous castin temperature field; stress field; shrinkage
无氧铜因其优良的导电性、加工性能,广泛用于1凝固传热基本方程
航空航天、电子电气等领域。国内外许多学者针对
无氧铜连铸工艺过程进行了深入研究,水平连铸法生
铸件凝固是熔体通过铸型向环境散热的过程
产无氧铜铸坯的主要缺点是铸坯表面收缩以及热应力导热、对流和辐射三种方式传热,导热和对流是主要
等因素产生的微裂纹随连铸工艺参数及组合的不同而方式。目前,确定铸件温度场的方法主要是数值求解。
变化,针对不同铸坯,不合理的连铸参数及组合会导基本途径是在实测边界条件的基础上,使用数值计算
致严重的质量缺陷。这些缺陷是影响铸坯进一步加法求解温度场。假定熔体充满铸型后即停止流动,基
工成带材成品率的主要因素”例,为改善无氧铜连铸坯于不稳定热传导的偏微分方程求解。通过人为地加大
的质量,提高铸坯的成材率,降低产品加工生产成本,导热系数,来补偿由于对流所增强的传热性能
就需要掌握缺陷是由于什么原因造成的,缺陷和铸坯
热流通过均质的各向同性的固体,当物理性质恒
规格型号以及连铸工艺参数之间的关系,而不同无氧定,即密度p(kgym),比热容c(kJ(kg-K)和导热系数
铜连铸坯宽厚比会对水平连铸工艺路线的制定产生重k(W(mK)]为常数,不受温度影响时,其长、宽、
要的影响。本文以某铜加工厂的前期试验数据为基础,高分别为d,?和止的微元立方体的温度7随时间r的
得到 PROCAST连铸仿真边界条件,通过改变铸坏厚度,变化为:
以得到不同宽厚比对铸坯表面温度场以及应力场的影
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响规律,为无氧铜水平连铸工艺的制定奠定基础
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基金项目:国家自然科学基金项目(51405416);山东省自然科学基金项目(ZR2014EEOO24)。收稿日期:2016-06-06
作者简介:石运序(1979-),男,副教授,博士,从事材料领用的科研与数学。电话:15953572082,E-mail:shiyun@ytu.edu.cn
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