高温合金线材真空水平连铸过程的数值模拟

摘要：

采用基于连续介质的耦合求解模型研究了镍基合金线材K418和GH4169在真空水平连铸过程中的流动、传热和凝固过程.模型考虑了流体流动过程对凝固过程的影响,以及间隙性的水平连铸周期性拉坯曲线(拉-停-拉)对水平连铸过程中的流动和温度场分布的影响.利用校正后的模型分析了水平连铸过程中拉-停-拉过程中的瞬态流动和凝固过程,研究了不同合金种类、拉速、冷却强度对线材水平连铸过程中的凝固行为的影响.结果表明:在水平连铸周期性拉坯过程中,结晶器内的熔体流动模式和温度模式是周期性变化的,其影响着线材初始坯壳的生长.与K418相比,在相同的计算条件下,GH4169有较低的表面温度而显示了更快的坯壳增长.高拉速和低冷却强度将增加线材表面温度,并增加液芯长度.目前模型再现了水平连铸过程中特定拉坯曲线引起的凝固的本质特征,可为水平连铸过程中改进生产工艺、优化拉坯曲线、减少合金线材缺陷提供指导和参考.

关键词：真空水平连铸、高温合金、数值模拟、凝固

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在线出版日期：2015-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：29-37