空心环形件电渣熔铸内结晶器铜板变形有限元瞬态分析

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2016.09.024

东北大学学报:自然科学版 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (9): 1332-1337.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2016.09.024

空心环形件电渣熔铸内结晶器铜板变形有限元瞬态分析

王安国^1,2，姜周华¹，唐骥²，董艳伍¹

(1. 东北大学冶金学院，辽宁沈阳110819； 2. 沈阳铸造研究所，辽宁沈阳110022)

收稿日期:2015-11-12 修回日期:2015-11-12 出版日期:2016-09-15 发布日期:2016-09-18
通讯作者: 王安国
作者简介:王安国(1979-)，男，辽宁盖州人，东北大学博士研究生，沈阳铸造研究所高级工程师；姜周华(1963-)，男，浙江萧山人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51475313).

FEM Transient Analysis of Copper Plate Deformation of Inner Mold for ESR Hollow Cylindrical Castings

WANG An-guo¹， JIANG Zhou-hua¹， TANG Ji²， DONG Yan-wu¹

1. School of Metallurgy， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2. Shenyang Research Institute of Foundry， Shenyang 110022， China.

Received:2015-11-12 Revised:2015-11-12 Online:2016-09-15 Published:2016-09-18
Contact: WANG An-guo
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摘要/Abstract

摘要： 借助有限元方法，建立含结晶器、自耗电极、渣池、金属熔池、铸锭、底垫、渣壳和气隙区的物理模型，模拟“空心环形件电渣熔铸”金属熔池形成、发展、结束过程中内结晶器铜板的径向变形.模拟与试验结果表明，当结晶器、自耗电极、渣料渣深、炉口电压相同时，一般金属熔池越浅，越容易获得良好组织；金属熔池越深且温度越高，内结晶器铜板炉后径向位移量越大；熔铸过程内结晶器铜板中部最易变形，该位置增加筋板可有效控制内结晶器铜板的炉后径向变形.

关键词: 有限元法, 空心环形件电渣熔铸, 金属熔池, 瞬态, 内结晶器, 径向变形

Abstract: A physical model that includes mold， electrode， slag pool， metal basin， ingot， pad， slag shell and air gap was established by using finite element method (FEM) to simulate the radial deformation of copper plate during the formation and development of the metal basin for ESR (electro-slag remelting) hollow cylindrical castings. The results showed that if the voltage of the mold， the consumable electrode， the slag and the oven is equal， generally， the shallower the metal basin is， the easier it is to obtain good organization; the deeper the metal basin is and the higher temperature the metal basin is， the bigger the finial radial displacement of copper plate is. The copper plate will easily change shape in the mid height of the inner mold， where add the rib plate can control the finial radial deformation availably.

Key words: FEM(finite element method), ESR (electro-slag remelting) hollow cylindrical casting, metal basin, transient, inner mold, radial deformation

中图分类号:

TF748.6

王安国，姜周华，唐骥，董艳伍. 空心环形件电渣熔铸内结晶器铜板变形有限元瞬态分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(9): 1332-1337.

WANG An-guo， JIANG Zhou-hua， TANG Ji， DONG Yan-wu. FEM Transient Analysis of Copper Plate Deformation of Inner Mold for ESR Hollow Cylindrical Castings[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2016, 37(9): 1332-1337.

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空心环形件电渣熔铸内结晶器铜板变形有限元瞬态分析

FEM Transient Analysis of Copper Plate Deformation of Inner Mold for ESR Hollow Cylindrical Castings

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