基于温度场数值模拟平台铜合金接触线热型连铸工艺控制参数研究

摘要

随着我国经济实力的不断增长，铁路的电气化的同时，速度不断提升，所以应用在电气化铁路上的接触导线的性能要求也在不断提升，要求具备高导、高强度、高耐磨等复合性能。目前主要使用热型连铸法(OCC法)代替传统方法制备电气化高速铁路铜银合金接触线。由于此方法适用于生产一些具有特殊取向的组织和性能优异的材料，因此从它诞生以来，吸引了诸多学者对其工艺过程及相关控制参数进行不断的摸索。与此同时热型连铸技术的数值模拟是一个相对较新的研究领域，利用电脑及相关计算模拟来预测温度场的变化，不仅有助于深入理解此条件下的凝固组织形成机理，而且有利于预测合金凝固的物理性能，进而达到控制或改进合金质量的目的。
　　本文针对铜银合金热型连铸的温度场变化过程进行模拟，主要研究了拉拔速度、型口温度和冷却强度对结晶温度范围的影响。文中采用基于均匀网格交替显式差分方法，运用 VISUAL C++语言编制了温度场数值模拟程序。利用相关的图像生成软件(TECPLOT、ORIGIN)将模拟结果显示出来。
　　模拟结果表明铜银合金固液两相区的大小受连铸拉拔速度的影响不大，但其位置受拉拔速度影响较大；而铜银合金固液两相区的大小受型口温度的影响较明显，随着型口温度的降低，液固两相区的宽度变大；冷却强度对固液两相区的大小产生一定影响，冷却强度降低，固液两相区变大。

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第一章 绪 论

1.1关于铜合金接触线

1.2 关于热型连铸

1.3 关于铸件凝固过程温度场数值模拟

1.4 本课题的研究意义及内容

第二章 温度场数值模拟平台模型的建立

2.1 温度场模拟对于热型连铸的意义

2.2 温度场模拟的数学模型

2.3 金属液浇入处理

2.4 空间网格剖分

2.5 求解条件的处理

第三章 温度场数值模拟软件的程序编制

3.1 程序开发平台

3.2 程序实现及内核

第四章 温度场数值模拟结果及工艺参数分析

4.1 温度场数值模拟ADE方法的可行性分析

4.2 铜银合金接触线热型连铸工艺控制参数分析

第五章 结 论

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

在学期间取得的研究成果

附录：温度场数值模拟程序实现及内核