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工艺参数对振动铸轧熔池的影响
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作者 陈启发 白宇航 +2 位作者 海杨 许志强 郭仕鹏 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1842-1854,共13页
为了探究双辊薄带振动铸轧技术中,艺参数对振动铸轧熔池流场和温度场的影响,采用有限元软件构建了双辊薄带振动铸轧熔池仿真模型。基于该模型,研究铜带厚度、铝板出口厚度和铸轧速度对熔池流场和温度场的影响,并通过轧辊急停获得双辊薄... 为了探究双辊薄带振动铸轧技术中,艺参数对振动铸轧熔池流场和温度场的影响,采用有限元软件构建了双辊薄带振动铸轧熔池仿真模型。基于该模型,研究铜带厚度、铝板出口厚度和铸轧速度对熔池流场和温度场的影响,并通过轧辊急停获得双辊薄带振动铸轧熔池切片,验证了该模型的准确性。结果表明:铜带厚度、铝板出口厚度和铸轧速度对熔池流场的影响与轧辊振动相位有关,工艺参数与轧辊振动共同改变熔池流场。工艺参数变化对熔池上部温度场影响较小,对熔池下部尤其是熔池底部温度场影响较大。 展开更多
关键词 双辊薄带振动铸轧 熔池 流场 温度场
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基于改进型粒子群优化算法的双辊薄带振动铸轧压下控制系统优化 被引量：5
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作者 孙明翰 许哲 +2 位作者 郑立康 许志强 杜凤山 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期360-366,共7页
振动铸轧辊的周期性振动是诱发Kiss点波动的主要因素,亦可导致轧制力波动,最终造成铸轧薄带纵向厚度不均,为此,对粒子群优化算法进行改进,提出了在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法,并依托四种不同类型的测试函数对该算... 振动铸轧辊的周期性振动是诱发Kiss点波动的主要因素,亦可导致轧制力波动,最终造成铸轧薄带纵向厚度不均,为此,对粒子群优化算法进行改进,提出了在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法,并依托四种不同类型的测试函数对该算法进行了仿真分析。结合AMESim、MATLAB联合仿真平台进行仿真验证,并将该算法应用于双辊薄带振动铸轧机液压压下控制系统上进行实验验证,结果表明,在粒子群收缩因子算法基础上添加扰动因子的优化算法在收敛速度及求解精度上明显优于基本粒子群优化算法、粒子群收缩因子算法、带极值扰动的粒子群优化算法,使得实际辊缝宽度误差降低至0.1mm。该算法适用于双辊薄带振动铸轧的中试生产,增强了振动铸轧工艺的稳定性。 展开更多
关键词 双辊薄带振动铸轧 粒子群优化算法 液压压下控制系统 联合仿真
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20CrMn钢双辊薄带振动铸轧第二相粒子析出行为研究 被引量：3
3
作者 王海军 孙明翰 +2 位作者 朱志旺 杜凤山 许志强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1065-1071,共7页
在自主研发的双辊薄带振动铸轧机上进行了20CrMn钢的振动、非振动铸轧对比实验。对所得铸轧板坯进行了拉伸测试、断口形貌观察、粒子能谱分析,结果显示振动能抑制大尺寸粒子的形成从而促进小尺寸粒子的均匀析出,进而提升铸轧板坯的力学... 在自主研发的双辊薄带振动铸轧机上进行了20CrMn钢的振动、非振动铸轧对比实验。对所得铸轧板坯进行了拉伸测试、断口形貌观察、粒子能谱分析,结果显示振动能抑制大尺寸粒子的形成从而促进小尺寸粒子的均匀析出,进而提升铸轧板坯的力学性能。结合初步的第二相粒子动力学分析,提出振动对铸轧板坯中第二相粒子析出的影响机理为:振动对熔池区钢液的扰动作用使合金元素分布均匀,从而抑制其在钢液凝固阶段因局部富集而以大颗粒结晶相析出,并促进其在轧制阶段脱溶析出为小尺寸第二相粒子;合金元素分布于对基体有明显强化效果的小尺寸第二相粒子中,提高了合金元素的使用效率,极大地强化了铸轧板坯的综合力学性能。 展开更多
关键词 振动铸轧 20CrMn钢 第二相粒子 强化机理
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双辊薄带振动铸轧工艺最优时域特性 被引量：5
4
作者 孙明翰 郑传幸 +2 位作者 郑立康 郭仕鹏 杜凤山 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2267-2279,共13页
对双辊薄带振动铸轧新工艺中振动参数的影响开展研究。在振动与非振动状态下进行7075铝合金板带铸轧的对比实验。构建双辊薄带振动铸轧数值仿真模型,并通过出坯温度验证模型的准确性,然后开展对振动铸轧熔池区流场及温度场时域特性的研... 对双辊薄带振动铸轧新工艺中振动参数的影响开展研究。在振动与非振动状态下进行7075铝合金板带铸轧的对比实验。构建双辊薄带振动铸轧数值仿真模型,并通过出坯温度验证模型的准确性,然后开展对振动铸轧熔池区流场及温度场时域特性的研究。结果表明:振动对熔池区温度场分布存在影响,振动状态下Kiss点位置随时间呈正弦形式波动。同时,通过对流场时域特性的分析,发现振动存在对熔池区施加扰动效果的作用。振动存在细化铸轧板坯微观组织并抑制偏析的作用效果。基于振频、振幅对熔池区流场及温度场影响的不同规律,确立了振动铸轧工艺最优的振动参数为振幅0.56 mm、振频20 Hz。 展开更多
关键词 振动铸轧 数值仿真 时域特性 振动参数
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双辊薄带振动铸轧塑性变形区力学行为 被引量：4
5
作者 郑立康 孙明翰 +1 位作者 郑传幸 杜凤山 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期103-111,共9页
针对双辊薄带铸轧中存在的板坯质量问题,提出了振动铸轧新技术,以提高板坯的力学性能。基于Φ500 mm×350 mm双辊薄带微幅振动铸轧机进行了20CrMn钢振动铸轧试验,结果表明,振动铸轧轧制力呈现周期性变化趋势,且低于传统铸轧,由此可... 针对双辊薄带铸轧中存在的板坯质量问题,提出了振动铸轧新技术,以提高板坯的力学性能。基于Φ500 mm×350 mm双辊薄带微幅振动铸轧机进行了20CrMn钢振动铸轧试验,结果表明,振动铸轧轧制力呈现周期性变化趋势,且低于传统铸轧,由此可知单侧辊的振动会对板坯塑性变形区的受力状态产生显著的影响。为了得到其变化原因,基于弹粘塑性理论与生死单元法,建立了振动铸轧塑性变形区的数值仿真模型,分析了不同振动参数对摩擦力及轧制力的影响。与传统铸轧相比,振动铸轧通过单侧辊振动对塑性变形区施加双向剪切力从而改变了摩擦力的分布形式,使塑性变形区内形成周期性变化的搓轧区,进而降低了轧制力。 展开更多
关键词 双辊薄带振动铸轧 生死单元法 塑性变形区 有限元仿真 搓轧区
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钛铝复合板振动铸轧成形界面性能实验研究 被引量：2
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作者 王文基 王宇浩 +3 位作者 王一帆 李凌霄 于凤琴 杜凤山 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期44-50,共7页
为了提高层状复合材料的界面强度,提出了振动铸轧复合技术,并自主搭建了振动铸轧复合试验平台,以此为基础制备了非振动工况与振动工况下的钛铝复合板。对两种工况下的复合板进行了剥离强度测试以及剥离面和复合界面的SEM和EDS检测与分... 为了提高层状复合材料的界面强度,提出了振动铸轧复合技术,并自主搭建了振动铸轧复合试验平台,以此为基础制备了非振动工况与振动工况下的钛铝复合板。对两种工况下的复合板进行了剥离强度测试以及剥离面和复合界面的SEM和EDS检测与分析。测试结果表明,振动的引入不仅使沿轧制方向的平均剥离强度从8.95 N·mm^(-1)提升到16.55 N·mm^(-1),而且提升了钛铝界面结合的均匀性,改变了非振工况下犬牙交错的结合界面形貌,使得结合界面整体平整、过渡光滑,同时大幅度消除了铝侧由于铸造产生的孔洞缺陷,扩散层厚度从6μm减薄到4μm。 展开更多
关键词 振动铸轧复合技术 钛铝复合板 复合强度
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机械振动对AlSi9Cu3亚快速凝固组织的影响 被引量：6
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作者 许志强 安仲健 +2 位作者 雷振尧 李广东 董天云 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1209-1213,共5页
在Al Si9Cu3合金振动凝固过程中施加循环冷却水模拟振动式双辊铸轧工艺凝固过程,研究了在亚快速凝固条件下振动参数(振幅和振频)对凝固组织的影响。结果表明,通过控制振动参数可有效细化芯部等轴晶并扩大等轴晶所占截面比例。当振幅为0.... 在Al Si9Cu3合金振动凝固过程中施加循环冷却水模拟振动式双辊铸轧工艺凝固过程,研究了在亚快速凝固条件下振动参数(振幅和振频)对凝固组织的影响。结果表明,通过控制振动参数可有效细化芯部等轴晶并扩大等轴晶所占截面比例。当振幅为0.5 mm、振频为25 Hz时效果最佳,芯部等轴晶平均直径为0.2 mm,等轴晶所占截面比例高达80%。试验结果为振动式双辊铸轧生产工艺提供了有效参考。 展开更多
关键词 双辊振动铸轧 AlSi9Cu3 振幅 振频
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