大方坯连铸轻压下过程热力耦合数值模拟研究

发布时间：2020-12-05 21:25

　　重轨钢大方坯作为300km/h高速铁路钢轨的基材,易出现中心偏析、中心疏松等缺陷,轻压下技术作为有效控制措施,成为生产企业关注的热点。本论文依据某厂U71Mn大方坯生产工艺,建立大方坯凝固传热热力耦合模型与大方坯轻压下热力耦合模型,应用MSC.Marc有限元软件建模求解,并进行射钉试验验证凝固传热模型,分析了拉速、冷却制度、过热度对铸坯凝固和铸坯自由热收缩的影响,研究了压下量、压下位置等工艺参数对大方坯轻压下过程铸坯变形行为以及应力应变分布的影响。研究结果表明:(1)采用较大拉速、更弱冷却模式和较高浇铸温度浇铸时,重轨钢大方坯表面温度较高,波动也较小,断面温度分布也更加均匀,两相区间和凝固终点也有所延长。常见压下区间范围1)=0.2~0.8,对应连铸机的1~4#机架之间。(2)重轨钢大方坯凝固过程中,铸坯角部收缩量最大,窄面次之,宽面最小。拉坯方向,铸坯凝固收缩速度逐渐增大,空冷段收缩量最大,压下机架区间铸坯收缩量4.56~8.11mm。(3)轻压下时铸坯两相区面积减小量随着压下量的增大、铸坯固相率的减小而增大;两相区面积减小率随着压下量增大而增大,受铸坯中心固相率影响较小;采用较大压... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

小钢锭凝固机制示意图

机械式轻压下方式

小辊距分节辊扇形段示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]轻压下参数对75Cr1高碳钢230mm连铸板坯冶金质量的影响[J]. 黄华,徐李军,仇圣桃.  特殊钢. 2016(06)
[2]轻压下技术及其在连铸中的研究与应用[J]. 赵军普,刘浏,范建文,王乐.  材料导报. 2016(15)
[3]板坯连铸凝固过程中的自由热收缩行为[J]. 钱宏智,杜辰伟,胡丕俊,张家泉,廖慧.  钢铁研究学报. 2016(08)
[4]射钉法在铸坯凝固终点预报模型中的应用[J]. 谢桂强,徐李军,邹锦忠,廖德桥,马鹏,张亚君.  中国冶金. 2016(03)
[5]高碳钢矩形坯轻压下中心负偏析形成机理[J]. 曾杰,陈伟庆.  钢铁研究学报. 2016(03)
[6]重轨钢连铸坯中心偏析的分析和工艺改进[J]. 段永卿,王建锋,郭朝军.  特殊钢. 2016(01)
[7]基于“射钉法”的凝固坯壳厚度测定的应用研究[J]. 周秀丽,冷祥贵,彭世恒,倪修华.  连铸. 2015(06)
[8]轻压下对82B钢矩形坯内部质量的影响[J]. 曾杰,陈伟庆,曹长法,高永彬,王广顺.  炼钢. 2015(04)
[9]动态轻压下技术对大方坯连铸工艺性能的影响[J]. 戴欣.  铸造技术. 2015(06)
[10]连铸方坯轻压下内裂纹形成研究[J]. 王一成,胡鹏.  炼钢. 2015(02)

博士论文
[1]连铸板坯动态轻压下力学特性的研究[D]. 史学亮.燕山大学 2014
[2]连铸过程铸坯动态轻压下压下模型的研究与应用[D]. 林启勇.东北大学 2008

硕士论文
[1]宽厚连铸板坯动态轻压下压下工艺参数研究[D]. 王宇佳.东北大学 2014
[2]板坯连铸二次冷却过程热-力行为研究[D]. 吴晨辉.东北大学 2014
[3]板坯连铸轻压下工艺参数研究[D]. 高志刚.燕山大学 2012
[4]宽厚板坯连铸动态轻压下工艺参数的研究与应用[D]. 姜涛.东北大学 2012
[5]板坯连铸轻压下过程的数值模拟[D]. 王羽翀.西安建筑科技大学 2012
[6]重轨钢连铸大方坯轻压下的分析研究[D]. 王晓东.内蒙古科技大学 2007



本文编号：2900117