电渣重熔大型钢锭的数值模拟

钢锭铸锻一体化开坯工艺数值模拟I. 研究背景和意义A. 钢锭铸锻一体化开坯工艺的概述B. 数值模拟在钢锭铸锻一体化开坯工艺中的应用C. 研究目的和意义II. 数值模拟方法A. 数值模拟软件的选择B. 模型的建立C. 材料的本构模型选择和参数确定D. 模拟边界条件的确定III. 数值模拟结果及分析A. 不同加热速率对开坯质量的影响B. 不同压制力对开坯质量的影响C. 不同温度梯度对开坯质量的影响IV. 实验验证及结果比较A. 实验研究的设计方案B. 实验结果的获取及分析C. 数值模拟结果与实验结果的比较与验证V. 结论及展望A. 研究结论总结B. 工程应用展望C. 存在问题及今后研究方向的展望一、研究背景和意义钢铁行业作为国民经济重要的基础产业之一，为了满足国家经济发展需要，钢材的需求量也不断增加。

随着科技的不断进步和人们对产品质量的不断要求，钢铁行业在生产技术上也得到了大幅度的提升。

钢锭铸锻一体化是近年来钢铁行业发展的一项重要技术创新。

这种新技术的出现，将极大地提高钢铁生产过程中的效率和产品质量，并改变传统生产中的一些缺陷和不足。

钢锭铸锻一体化是制造高品质大型钢锭的一种新工艺。

其基本原理是在铸造过程中，通过对铸锭坯进行快速加热，使其达到能够消除锻造应力和综合性能提高的高温状态，然后通过锻造采用加热锻造一次完成，最终得到高品质的钢锭。

这种工艺通过整合铸造和锻造两种工艺流程，大幅度降低生产成本，提高生产效率，并实现了钢锭精铸和快速制造的目标。

在短时间内，钢锭铸锻一体化开坯工艺得到了广泛应用，并逐渐成为趋势。

由于钢锭铸锻一体化工艺正在不断趋于完善，对其工艺流程的探索和优化仍然有待进一步研究。

本文的研究工作就是针对钢锭铸锻一体化开坯工艺的数值模拟，通过建立可靠的数值模型，对不同参数条件下的流程进行模拟分析，以期实现对工艺的优化和改进，通过改变加热速率、压制力以及温度梯度等参数条件，进一步提高钢锭铸锻一体化工艺的制造效率和产品质量。

大型垂直定向凝固钢锭凝固过程数值模拟
徐建辉;孙利刚
【期刊名称】《上海电机学院学报》
【年(卷),期】2005(008)006
【摘要】采用顶注式对20MnMo钢进行定向凝固的试验,通过对试验结果解剖分析得出缩松缩孔缺陷出现的区域范围.同时通过PROCAST软件对试验过程进行了模拟.分析得出的缩松缩孔缺陷产生深度与实际情况基本相符.
【总页数】6页(P22-27)
【作者】徐建辉;孙利刚
【作者单位】上海电机学院科研处,上海,200240;上海电机学院招生就业处,上海,200240
【正文语种】中文
【中图分类】TF771.2
【相关文献】
1.工艺参数对电渣重熔空心钢锭凝固过程影响的数值模拟 [J], 陈旭;刘福斌;李星;景馨;姜周华
2.冒口对钢锭凝固过程固相转变影响的数值模拟 [J], 袁林华;于景坤;李志强
3.钢锭凝固过程中温度场和流场的数值模拟研究 [J], 赵静;周湛;张捷宇;翟启杰
4.大型圆台钢锭定向凝固的数值模拟 [J], 任子平;刘坤;刘鹏
5.大型钢锭凝固过程三维数值模拟 [J], 李文胜;沈丙振;周翔;沈厚发;柳百成
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大型钢锭凝固过程三维数值模拟李文胜;沈丙振;周翔;沈厚发;柳百成【摘要】开发了大型钢锭凝固过程三维模拟程序.利用本程序对53 t钢锭的凝固过程进行了模拟,预测的钢锭和锭模中典型测试点的冷却曲线、钢锭完全凝固时间及冒口一次缩孔形状等与商用有限元软件ProCAST的计算结果吻合良好.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】大型钢锭;凝固;温度场;数值模拟【作者】李文胜;沈丙振;周翔;沈厚发;柳百成【作者单位】清华大学机械工程系,北京100084;中信重工机械股份有限公司,河南471039;中信重工机械股份有限公司,河南471039;清华大学机械工程系,北京100084;清华大学机械工程系,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TG156.3随着电力、冶金、石化、船舶等工业领域重大装备中锻件的大型化，使用的钢锭也在向超大型化方向发展。

大型钢锭中通常存在缩孔、缩松等缺陷。

由于实验研究代价高，因此数值模拟成为认识这些缺陷和优化钢锭设计的重要途径[1、2]。

文献中有关钢锭凝固过程传热现象的数学模型多为二维或轴对称模型[1,3～6]。

实际上，钢锭的传热是三维的，目前的计算条件也可以满足大型钢锭三维计算的要求。

最近，文献[7、8]利用商用有限元软件ProCAST[9]对钢锭凝固过程进行了三维模拟。

但是，文献[7]仅对实测的缩孔形状进行了比较，而文献[8]预测的凝固时间与实测差别较大。

显然，模拟结果的准确性及软件的实用性，取决于模型与方法的准确性，同时也取决于材料物性参数、界面换热系数等基本参数是否符合实际。

本文开发了大型钢锭凝固三维模拟程序FT-INGOT，同时通过与ProCAST计算结果的比较与验证，得出了53 t钢锭冷却曲线、凝固时间和一次缩孔形状。

图1 53 t钢锭尺寸与测试点位置的示意图Figure 1 Dimension of 53-ton ingot and locations for temperature comparison1 研究对象本文研究对象为53 t钢锭。

Cr20Ni80电热合金电渣重熔热电场模拟张浩;周晓龙;樊勇军;周允红;陶麒鹦【期刊名称】《铸造》【年(卷),期】2015(064)005【摘要】采用有限元软件ANSYS模拟了Cr20Ni80电热合金电渣重熔系统处于稳态时的热电场分布,并且研究分析了重熔系统中渣池部分和金属熔池与铸锭部分的温度、热流密度、电位以及电流密度的分布.模拟结果表明:重熔系统稳态时高温区主要集中在渣池部分;在自耗电极端部、结晶器以及渣金界面处热流密度大;系统电位基本为层状分布,自耗电极端部电位最高,电流密度也最大;从自耗电极向下,电位、电流逐渐降低,铸锭电位基本为零.试验结果表明:根据有限元模拟结果来改进生产工艺,可以改善铸锭的微观组织.【总页数】6页(P419-424)【作者】张浩;周晓龙;樊勇军;周允红;陶麒鹦【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;西安飞机工业铝业股份有限公司,陕西西安710089;昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TG141【相关文献】1.Cr20Ni80电热合金电渣重熔数值模拟 [J], 张浩;周晓龙;樊勇军;周允红;陶麒鹦2.电渣重熔电热合金过程中氧化物夹杂变化规律的探讨 [J], 孟庆应3.电渣重熔电热合金过程中氮化物夹杂却余研究 [J], 孟庆应4.基于ANSYS轧辊表面电渣加热渣池热电场模拟研究 [J], 罗丽萍;耿茂鹏;徐万里;唐建军;张伟5.电热合金钢0Cr21Al6NbRE电渣重熔用渣的研究 [J], 王振虎; 李彬; 郭汉杰; 郭靖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。