双辊薄带镁合金电磁铸轧过程的数值模拟

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1、东北走学硕士学位论文摘要双辊薄带镁合金电磁铸轧过程的数值模拟摘要镁合金是最轻的金属结构材料，其比强度和比刚度高，阻尼性及机加r性好，具有防震、屏蔽电磁波等优异性能，近年来得到极大重视，在国防、航窄航天以及3C、汽车等民用工业部门得到了广泛地应用。双辊薄带镁合会的电磁铸轧技术是当今有色行业主要研究的课题之一，该技术具有短流程、低能耗及节省投资等优点，但是影响电磁铸轧工艺过程稳定性的因素众多，采用数值模拟方法对其进行分析，找出规律以指导实验是极其有效的手段之一。本文通过大型模拟软件ANSYS研究了线圈输出不同功率时，整个铸轧区的磁感应强度分布情况；研究了不同的铸轧速度

2、以及不同的辊带问对流换热系数剥铸嘴及铸轧区内镁熔体流场和温度场的影响：研究了在静磁场作用下，洛仑兹力对其流场和温度场的影响，得到了如下结果：(1)电磁铸轧过程中铸嘴及铸轧区的磁场大小在感应线圈直径不变的情况下，随着线圈输出功率的增大磁感应强度增大，并且与轧制中性面平行截面的磁感应强度分布较均匀，线圈功率为200kW时，轧制中性面的磁感应强度占为0．54T～O．59T。(2)无静磁场作用时，随着铸轧速度的提高，铸嘴及铸轧区内的整体流动趋势差别不大，液穴长度增大，液固两相区减小，凝固终点位茕靠近轧制出口端．铸带表面及中心温度升高。(3)AZ31镁合金在无静磁场作用下，

3、辊带间对流换热系数变大时，列整个铸嘴及铸轧区的流场影响不大，只是轧辊的温度升高，最高温度达到3t2。C，液穴的长度略减小，凝固终点位曼略向咬入点方向偏移。(4)在静磁场作用下，铸嘴出口面附近的流速减小且分布变得均匀，铸轧I夏内漩涡减小，铸带中心处的回流现象消失，液穴的长度略变大，凝固终点位筲电峨靠近轧制出口端。关键词：镁合金，电磁铸轧，流场，温度场东北大学硕士学位论文NumericalSimulationonElectromagneticCast—rollingProcessofTwin—rollMagnesiumAlloysStripAbs仃actMagnesi

4、umalloysarethelightestconstructionalmetalmaterials．DuetOtheirexcellentpropertiessuch弘highspecificsb'engthandstiffness．gooddampingandmachinability,shockresistance，electromagneticshielding，magnesiumalloysaredeemedasoneofthemostpotentialmaterials，andhavereceivedmoreandmoreattention．Magne

5、siumalloysarerapidlyappliedtonationaldefence，aeroplane，3C、automobileandSOon，Electromagneticcast—rollingprocessoftwin—rollmagnesiumalloysstripisoneofthemainresearchtasksinnonferrousindustrynOW，itpossessestheadvantagessuchasshortprocedure，lowenergyconsumption，lessinvestment．buttherearem

6、anyfactorsthatcallaffectthestabilityoftheprocess．ComputersimulationisoneoftheeffectivewaystoanalyzeandfindOUttherulesforexperiments．Inthispaper,thedistributionsofmagnetoststicfieldatdifferentpowerincast—rollingzonewerestudiedbyANSYS；theeffectofcast-rollingspeedandheatconvectioncoeffic

7、ientwasstudiedontheflowandtemperaturefieldofmagnesiummeltinthetundishandthecast-rollingzone；alsotheeffectofLorentzforceonthetlowandtemperaturefieldwasresearchedinmagnetostaticfield，andtheconclusionswereobtalnedasfollow：(1)ktheelectromagneticcast—rollingprocess，thevaIueofthemagneticind

8、uctio