收藏本站
《燕山大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

双金属复合板带双辊连续铸轧制备工艺关键技术研究

池慧  
【摘要】:双金属复合板为双金属复合材料的重要产品,已广泛地应用于航空航天、电力电子、化工、船舶、汽车等领域。近些年来,具有能耗低、短流程且易于实现连续化生产的连续铸轧技术逐渐进入了人们的视野,成为一项制备双金属复合板的新技术。但与现有的轧制复合、爆炸复合等相对成熟的复合技术相比,尚存在诸多关键技术亟待解决。本文以传统双辊铸轧工艺为基础,提出了一种“双金属复合板/带柔性连续铸轧工艺”,并将该工艺流程简化为三个独立的部分,进行研究: (1)布流器设计:解决特殊工艺环境下的布流器设计与布置,自制了具有在线加热、保温功能的布流器,并利用FLUENT软件计算了布流器内金属熔液在重力作用下浇嘴出流的流量系数和出口流速,研究液面高度对出口流速的影响规律。 (2)铜/铝金属液触辊凝固温度场模拟:利用Marc软件并对其进行二次开发,建立了铜/铝液流出布流器后与铸轧辊接触传热凝固过程的有限元模型,分析了铸轧辊直径、铸轧辊线速度、布流厚度、位置夹角、金属液浇铸温度多因素耦合作用下铜/铝金属液触辊凝固过程温度变化规律;提出了由金属液触辊凝固总时间ts来控制复合轧制入口温度的策略,并基于有限差分法建立了快速计算模型。 (3)铜/铝复合轧制工艺模拟:运用Marc软件并对其进行二次开发建立了铜/铝复合轧制的热力耦合模型,分析了双金属复合轧制过程铜入口初始温度、铝入口初始温度、铜初始体积分数、压下率、辊缝多因素耦合作用下的温度传导规律,并提出在合适的工艺条件下,复合界面处铝带表面出现的“局部重熔”现象将会形成瞬间的液相过度,有利于增强复合界面强度。研究了不同压下率对铜/铝变形分配的影响关系,并通过异步复合轧制引入了速度比的概念探讨了消除翘扣头现象的工艺条件。 最后,以课题组自主研制的双辊实验铸轧机为平台,利用本课题自行设计的布流器对其进行了安装改造,并以熔点较低的纯铝和铝合金为原料,开展了双金属连续铸轧复合试验。经多次调试,成功制备了一条400mm长的双金属复合板坯,在实验室条件下验证了该工艺的可行性。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TG335.9

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘秀兰;王艳红;梁慧智;;世界薄带连铸技术的最新进展[J];鞍钢技术;2006年04期
2 傅定发,宁洪龙,陈振华;喷射沉积技术与双金属材料的制备[J];兵器材料科学与工程;2001年01期
3 方园;崔健;于艳;樊俊飞;;宝钢薄带连铸技术发展回顾与展望[J];宝钢技术;2009年S1期
4 李宝绵,李兴刚,许光明,崔建忠;铜/钢复合材料的研究及应用[J];材料导报;2002年02期
5 焦少阳;董建新;张麦仓;郑磊;;双金属热轧复合的界面结合影响因素及结合机理[J];材料导报;2009年01期
6 田雅琴;秦建平;李小红;;金属复合板的工艺研究现状与发展[J];材料开发与应用;2006年01期
7 于九明,孝云祯,王群骄,方晓英,崔光洙;金属层状复合技术及其新进展[J];材料研究学报;2000年01期
8 刘黎明,王晓毅,徐卫平;扩散焊接条件下复合材料接合区界面行为研究[J];大连理工大学学报;2001年06期
9 朱德才;张立文;裴继斌;张国梁;韦荣选;;固体界面接触换热系数影响因素的实验研究[J];锻压技术;2008年01期
10 崔海涛;曹光明;李成刚;王国栋;;双辊薄带铸轧熔池温度场的在线计算模型[J];东北大学学报(自然科学版);2013年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 朱德才;固体界面接触换热系数的实验研究[D];大连理工大学;2007年
2 杨婷慧;铝镁叠层复合材料力学性能计算与轧制复合工艺[D];南京理工大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘晓亮;高芝;谢世坤;左孝青;;金属层状材料的复合技术及其新进展[J];安徽冶金;2008年04期
2 黄向阳;周健;姜文超;刘轶;;湖水源热泵系统温排水数学模型研究及应用[J];安全与环境学报;2010年03期
3 彭兴东;李胜利;;厚板轧制头部弯曲的有限元分析[J];鞍山科技大学学报;2006年06期
4 彭兴东;胡林;王文兴;赵红阳;房荣友;;乳化液槽内流场和温度场的数值模拟及优化[J];辽宁科技大学学报;2008年Z1期
5 王洪斌;马鹏程;赵红阳;;双辊铸轧超高强铝合金有限元数值模拟[J];辽宁科技大学学报;2011年01期
6 金鑫焱,李双寿,刘小刚,曾大本,许小忠,赖家燕,刘常明;低压铸造镁合金轮毂温度场及应力场模拟[J];兵器材料科学与工程;2005年02期
7 肖代红;陈康华;宋旼;;Al-Cu-Mg-Mn(-Ag)合金的时效析出与力学性能研究[J];兵器材料科学与工程;2007年06期
8 张莹;赵海波;谢水生;耿茂鹏;郭洪民;徐金华;;AZ91D镁合金流变铸轧板材微观组织分析[J];兵器材料科学与工程;2009年04期
9 谭兵;张海玲;陈东高;齐果;冯杰才;程朝丰;;镁合金激光-MIG复合焊温度场数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2010年02期
10 邹德宁;王鸿波;陈治毓;韩英;于军辉;;基于GA-ANN的不锈钢复合板剪切强度优化模型研究[J];兵器材料科学与工程;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张猛;余佳佳;廖庆喜;;气力集排式油菜精量排种器气流场仿真分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 于宝义;教富川;李庆丰;李润霞;李荣德;;基于数值模拟的低压铸造铝合金法兰件工艺优化[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
3 孟冬波;徐锦锋;王超;师素粉;王玉峰;朱爱军;高军;;涡轮增压器壳体铸造工艺数值模拟[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
4 蒋斌;王健;潘复生;丁培道;杨春楣;;镁合金薄板坯双辊连铸的研究开发[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
5 廖基超;蒋斌;;双辊连铸的工艺控制研究及其在镁合金薄带中的应用[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
6 鲍培玮;刘志民;邢书明;;双辊铸轧镁板组织的不均匀性[A];第七届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2009年
7 王连登;傅高升;陈永禄;魏喆良;;铸造过程数值模拟的研究发展概况[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
8 杜俊贤;陈定方;陈云;;基于STL的三维网格剖分研究[A];湖北省机械工程学会设计与传动学会、武汉机械设计与传动学会2008年学术年会论文集(2)[C];2008年
9 ;A Review of CFD-based System Identification[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
10 武岳;沈世钊;;单向大跨度柔性屋盖结构的流固耦合性能分析[A];第十一届全国结构风工程学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈海龙;船体与节能附体及螺旋桨的非定常干扰研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 刘志民;AZ31镁合金铸轧板材热变形行为及其温热拉深工艺研究[D];北京交通大学;2011年
4 俞路;絮凝酵母在悬浮床反应器流变与流动行为研究[D];大连理工大学;2011年
5 宋文庆;层状金属复合板件等离子体弧柔性成形技术基础研究[D];大连理工大学;2011年
6 袁训锋;强制对流影响凝固微观组织的相场法研究[D];兰州理工大学;2011年
7 聂少锋;低层冷弯薄壁型钢结构住宅风洞试验研究及数值分析[D];长安大学;2009年
8 谢方伟;温度场及变形界面对液粘传动特性影响规律的研究[D];中国矿业大学;2010年
9 常海;累积叠轧纯Mg及Mg/Al多层复合板材的组织结构与力学性能[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 王志强;高压压气机低速模拟方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 吴蒙;浇注工艺对薄壁铝合金真空差压充型影响的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 黄科辉;钛铝化合物的原位复合技术及其组织性能研究[D];南昌航空大学;2010年
4 王珺;山区风特性参数与自锚式悬索桥的静风稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
5 易成;退火工艺对铸轧5052铝合金组织和性能的影响[D];郑州大学;2010年
6 谷骁勇;基于ANSYS的离心压缩机主要零件建模和受力分析[D];郑州大学;2010年
7 李琦;某16V型柴油机相继增压性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 崔广云;LED彩色打印机内部温度场的数值计算[D];大连理工大学;2010年
9 唐美玲;单级离心式压缩机内部流场分析与结构优化[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 胡艳;CPU散热片的设计及模拟[D];沈阳理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张建;王皖;王新华;;复合板带生产技术的发展[J];安徽冶金;2001年02期
2 蒋凡;金属基和陶瓷基复合材料发展现状及其在兵器上的应用[J];兵器材料科学与工程;1985年04期
3 王立东,阮雪榆;双金属挤压成形的韧性损伤研究[J];兵器材料科学与工程;1998年01期
4 陈靖;佟建国;任学平;;25Cr5MoA/Q235钢复合板的结合性能[J];北京科技大学学报;2007年10期
5 张津;杨栋华;王东亚;欧信兵;王振林;;镁合金表面磁控溅射沉积铝膜的力学性能[J];北京科技大学学报;2008年12期
6 殷晓静;同心圆柱套筒间接触热阻研究(Ⅰ):数学模型[J];北京科技大学学报;1996年04期
7 杨扬,张新明,李正华,李青云;爆炸复合的研究现状和发展趋势[J];材料导报;1995年01期
8 彭大暑,刘浪飞,朱旭霞;金属层状复合材料的研究状况与展望[J];材料导报;2000年04期
9 梁小平,杨明波,潘复生,丁培道;双辊薄带连铸技术的研究现状及进展[J];材料导报;2000年10期
10 李宝绵,李兴刚,许光明,崔建忠;铜/钢复合材料的研究及应用[J];材料导报;2002年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 常海;累积叠轧纯Mg及Mg/Al多层复合板材的组织结构与力学性能[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 杨明波;双辊薄带凝固组织的数值模拟和参数表征[D];重庆大学;2001年
3 彭成章;铝双辊铸轧过程数值模拟及工艺因素对纯铝带坯显微组织的影响[D];中南大学;2004年
4 刘鹏;Mg/Al活性异种金属焊接界面微观结构及元素扩散的研究[D];山东大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许建凤;界面热阻的三维动画仿真[D];武汉理工大学;2003年
2 蒋军荣;锥形筛孔塔板流体力学性能研究[D];浙江工业大学;2003年
3 饶常青;不锈钢/普碳钢厚板坯的爆炸复合[D];南京理工大学;2003年
4 吴成;Q235/304不锈钢复合板热轧有限元模拟研究[D];西安建筑科技大学;2005年
5 黄亮;不锈钢复合板热轧复合仿真及参数分析[D];燕山大学;2004年
6 段湘安;铸轧辊套传热的集肤效应与参数影响的数值仿真研究[D];中南大学;2005年
7 孙福;CMCs与金属的焊接接头设计与残余应力分析[D];西北工业大学;2007年
8 李慧;镁铝异种金属激光焊接的研究[D];北京工业大学;2007年
9 张立奎;镁合金—铝合金爆炸复合材料界面组织与性能的影响研究[D];南京理工大学;2008年
10 张泽伟;铜铝轧制复合变形规律及热处理的研究[D];沈阳工业大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤晓燕,云忠,高志;铝材快速铸轧外冷机理研究[J];北京工业大学学报;2002年03期
2 彭成章,毛大恒,黄明辉;快速铸轧铝薄板的组织和性能[J];矿冶工程;2002年01期
3 刘晓波;彭成章;毛大恒;;不同铸轧工艺参数对铸轧微观组织的影响[J];铸造技术;2009年10期
4 ;双辊下注式连续铸轧铝板[J];轻金属;1976年03期
5 傅振有;铝及铝合金连续铸轧工艺及铸轧机列的设备组成[J];轻合金加工技术;1985年04期
6 程敏;;罐用铸轧铝合金带的工艺调研报告[J];河北冶金;1987年05期
7 刘德山;;板坯连续铸轧(上)[J];轻合金加工技术;1987年08期
8 刘德山;;板坯连续铸轧(下)[J];轻合金加工技术;1987年09期
9 刘其宏;;金属连续铸轧技术展望[J];钢铁;1990年05期
10 刘琤,文惠民,朱力;铸轧生产优化的自动控制[J];冶金自动化;1991年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢焱彬;凌玉华;廖力清;杨欣荣;;铝电磁铸轧原理及其控制优化策略[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 许光明;江定辉;李金涛;崔建忠;;电磁铸轧5182铝合金组织性能研究[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
3 张自品;;铸轧法生产3105合金的工艺优化配置[A];2011全国铝及镁合金熔铸技术交流会论文集[C];2011年
4 李永春;黄金法;侯波;;降温提速提高铸轧坯料质量的工艺研究[A];2008年全国铝合金熔铸技术交流会论文集[C];2008年
5 梁慧强;蔡健;潘学民;;电解铝液直接铸轧节能措施及效果[A];2011全国铝及镁合金熔铸技术交流会论文集[C];2011年
6 刘年春;毛大恒;;电磁铸轧铸嘴区电磁场分布规律及其作用分析[A];2008年全国铝合金熔铸技术交流会论文集[C];2008年
7 田照耀;廖力清;刘建良;;铝电磁场快速铸轧过程的分布式实时控制系统[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 鲍培玮;刘志民;邢书明;;双辊铸轧镁板组织的不均匀性[A];第七届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2009年
9 王建增;潘友发;司圣杰;;3004铝合金的铸轧生产实践[A];2011全国铝及镁合金熔铸技术交流会论文集[C];2011年
10 匡举;;用铝铸轧料生产花纹极质量探析[A];合作 发展 创新——2008(太原)首届中西部十二省市自治区有色金属工业发展论坛论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 梁国峰;抚顺铝厂新铸轧生产线试车成功[N];抚顺日报;2005年
2 梁国峰;抚铝新铸轧生产线国内领先[N];中国有色金属报;2005年
3 侯发山;银湖铝业巩义分公司大型铸轧板坯生产线投产[N];中国有色金属报;2008年
4 阎宝生 任静伟;电解铝液电磁铸轧生产毛化板箔材项目通过验收[N];中国有色金属报;2004年
5 林森 韩萱 李慧 季煜;7000万元设备民企“安家”[N];扬州日报;2006年
6 盛春磊;在未来市场的发展[N];中国有色金属报;2008年
7 杨柳;中铝贵州分公司铸轧卷板材市场旺销[N];中国有色金属报;2007年
8 ;国家科技支撑连续铸轧专题通过国家级验收[N];经理日报;2009年
9 汪恒玉 李瑞华;洛铜独创“一机双带”新工艺[N];中国有色金属报;2007年
10 曹祥汉;兰铝欲打造电、冶、加一体化航母[N];中国有色金属报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周英;连续铸轧熔体流场的物理与几何耦合规律与设计[D];中南大学;2007年
2 湛利华;铝合金连续铸轧过程流变行为研究及热—力耦合分析[D];中南大学;2005年
3 翁文凭;镁合金板带铸轧凝固前沿控制及缺陷成形机理研究[D];上海大学;2012年
4 曹光明;双辊铸轧薄带钢液位控制、铸轧力模型及工艺优化的研究[D];东北大学;2008年
5 晋艳娟;碳/铝复合材料板带铸轧控制成型及力学行为研究[D];太原科技大学;2013年
6 胡仕成;连续铸轧流变界面热行为研究[D];中南大学;2005年
7 张璋;超薄快速铸轧的凝固前沿计算及应用研究[D];中南大学;2004年
8 王文明;铝带坯双辊铸轧系统热力耦合行为及板形问题研究[D];中南大学;2007年
9 张鹏;双辊铸轧不锈钢薄带开裂分析与温度场和应力场的数值模拟[D];燕山大学;2014年
10 张颂阳;半固态镁合金铸轧板带制备及其组织性能研究[D];南昌大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨群英;电脉冲铸轧铝合金组织与性能的研究[D];兰州理工大学;2011年
2 李尧;双辊薄带振动铸轧过程仿真模拟及实验研究[D];燕山大学;2011年
3 唐朝阳;基于热力顺序耦合分析的铝薄板快速铸轧过程有限元仿真研究[D];中南大学;2004年
4 杨琛盛;超薄快速铸轧在线监测系统设计与研究[D];中南大学;2003年
5 段凯;铝电磁场快速铸轧电磁感应器电气控制系统的设计与研究[D];中南大学;2004年
6 肖磊;双辊铸轧宽幅镁合金薄板温度场与铸轧力研究[D];重庆大学;2012年
7 贾新武;3104合金的铸轧工艺研究[D];中南大学;2012年
8 孟凡磊;铸轧7050铝合金板材成形行为及热处理工艺研究[D];辽宁科技大学;2012年
9 于怡瑶;铸轧7050铝合金板材成形工艺研究[D];辽宁科技大学;2014年
10 张家富;铅合金板带双辊连续铸轧温度场模拟及其实验研究[D];中南大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026