一、双辊式铸造法生产薄带(Ⅰ)——工艺特点及质量问题（论文文献综述）
吴文豪[1]（2021）在《非对称铸轧数值模拟及铝/镁轧制复合工艺研究》文中研究表明铝合金和镁合金作为轻质量金属材料,一直以来都被广泛应用于汽车轻量化领域。双辊铸轧技术凭借其工艺简单、流程短、效率高等优点被大规模用于铝合金板坯的生产。但是,传统的对称式双辊铸轧工艺生产出的铝合金板坯晶粒尺寸较大,中心偏析严重,因而导致铸轧板的力学性能不佳。通过改变金属液的浇注方式,将金属液先浇注到一个轧辊上,经过单个轧辊的冷却作用后,随轧辊进入双辊轧制区,铸坯离开辊缝时受到轧制作用形成非对称铸轧。利用非对称铸轧技术可以改善铸轧坯晶粒粗大,中心偏析严重等缺点,但目前对这一铸轧方法的研究较少。镁合金因其质量轻、密度小、比强度和比刚度高等优点而具有很好的发展潜力,然而,它的发展却受到了其室温成形性差,耐腐蚀性能弱,易氧化等缺点的限制。而铝合金室温塑性好和耐腐蚀性能杰出等优点恰好能够弥补镁合金性能上的不足之处,因此将铝合金和镁合金结合起来制备铝/镁复合板具有较为广阔的应用前景。本文利用有限元软件ProCAST模拟了6061铝合金非对称铸轧过程中温度场、液穴和凝固微观组织的变化规律,并依据模拟得到的结果选定合适的铸轧工艺参数指导进行非对称铸轧实验。除此之外,以非对称铸轧实验得到的6061铝合金板和AZ31挤压板为基板通过热轧复合实验成功制备出铝/镁复合板,并对复合板的组织、形貌、结合界面元素扩散以及力学性能进行了分析。得到的结论如下:（1）对铝合金非对称铸轧过程进行了热-流-组织耦合的有限元模拟,模拟结果表明由于非对称铸轧改变了金属液的浇注方式,使得非对称铸轧区的温度场和液穴形状发生了改变,具有非对称性。具体表现为同一横截面,铸轧坯先、后分别与轧辊接触的两侧温度有较大的差别,液穴形状也表现为不对称的弧形。根据微观组织模拟结果,由于金属液的凝固过程改变,铸轧坯先接触轧辊的一侧（先凝固侧）表现为较大比例的柱状晶组织,而后接触轧辊的一侧（后凝固侧）表现为较多的等轴晶组织。（2）研究了铸轧工艺参数（浇注温度、铸轧速度）对铝合金非对称铸轧的温度场、凝固微观组织、柱状晶和等轴晶比例、晶粒度以及晶体取向角的影响,选择合适的工艺参数:浇注温度为690℃,铸轧速度为8m/min,以该参数进行铝合金的非对称铸轧实验,成功制备出厚度为2.25mm的铝合金铸轧板。实验得到的铝合金铸轧板的微观组织与模拟结果基本相符。（3）非对称铸轧实验得到的6061铝合金板先、后凝固侧组织有着较大的差别,不同凝固侧铝合金板与AZ31镁合金通过多道次热轧复合实验制备出的铝/镁复合板的组织与性能也不相同。先凝固侧铝/镁复合板的结合界面呈断续分布,存在大量的空洞、裂纹等缺陷,后凝固侧铝/镁复合板的结合界面较为平直,且结合紧密。先凝固侧铝/镁复合板的抗拉强度为218MPa,延伸率为13.7%,后凝固侧铝/镁复合板的抗拉强度为237MPa,延伸率为15.3%,后凝固侧铝/镁复合板的综合力学性能优于先凝固侧铝/镁复合板。根据复合板结合界面处的元素扩散情况分析原因,由于先凝固侧铝/镁复合板结合界面处存在一个较宽的由脆硬性的金属间相Mg2Al3相和Mg17Al12相组成的扩散中间层,厚度约为25μm,这些脆硬相影响了复合板的变形能力,并且在拉伸过程中成为复合板发生断裂的源头;而后凝固侧铝/镁复合板结合界面处的扩散中间层较窄,厚度约为7μm,未形成脆硬性的金属中间相,所以后凝固侧铝/镁复合板的力学性能较好。（4）分析轧制温度对铝/镁复合板组织和力学性能的影响,得到的结论如下:总压下量不变时,取后凝固侧铝板与镁板结合。结果表明随着轧制温度提高,铝/镁复合板结合界面处的曲线形增大,缺陷增多,铝/镁复合板结合界面处扩散层的厚度也随之增加。除此之外,轧制温度提高会导致铝/镁复合板力学性能不断下降,轧制温度为350℃时,铝/镁复合板的抗拉强度为253MPa,延伸率为18.5%,轧制温度为400℃时,铝/镁复合板的抗拉强度为237MPa,延伸率为15.3%,轧制温度为450℃时,铝/镁复合板的抗拉强度为148MPa,延伸率为5.8%。原因是温度上升,原子扩散加剧形成了大量的脆硬性金属中间相,而且,铝合金和镁合金在高温下容易氧化,在结合表面生成氧化膜阻碍了铝、镁的复合,从而影响了复合板的力学性能。
季策[2]（2021）在《金属包覆材料多辊固-液铸轧复合技术理论与实验研究》文中认为金属包覆材料属于典型层状金属复合材料,是航空航天、电力电子等领域关键材料,其高效成形与性能控制技术一直是行业难点和国际研究热点。本文在双金属复合管双辊固-液铸轧复合工艺研究基础上,针对成形过程中产生的产品性能周向不均等突出问题,提出了金属包覆材料多辊固-液铸轧复合工艺,以铜包钢复合棒为典型对象,重点解决周向传热传质均匀性、过程仿真及工艺窗口预测、铸轧区相互作用力学行为、复合成形机理及形性调控等关键问题。为分析周向传热传质均匀性,建立了材料基础热物性参数及热塑性流变本构模型,构建了耦合多因素的完整热阻网络,分析了不同铸轧辊布置模式时铸轧辊名义半径、孔型半径和熔池高度对传热传质均匀性的影响。建立了热-流耦合仿真模型,获得了优化的工艺布置方案及设备雏形,并提出了孔型设计准则。为实现过程仿真及工艺窗口预测,自主设计了多辊固-液铸轧复合装备,基于有限差分法和数值仿真进行参数优化并完成了设备安装调试。在此基础上,基于热-流耦合仿真模型研究了熔池高度、名义铸轧速度、覆层金属浇注温度、基体金属预热温度、基体金属半径等工艺参数对凝固点高度和铸轧区出口平均温度的影响规律,建立了工程计算模型并获得了合理工艺窗口,为缩短工艺开发周期奠定了基础。为揭示铸轧区内相互作用力学行为,根据结构关系分析了铸轧区几何特性,建立了入口截面至出口截面的几何演变关系并分析了铸轧区内金属流动行为和力学图示,为力学分析奠定理论基础。然后,将固-固轧制复合阶段简化为纯减壁随动芯棒轧管过程,基于微分单元法和平面变形假设推导了轧制力工程计算模型并分析了各工艺参数影响规律,可为设备设计提供理论指导。为阐明复合成形机理及形性调控,自主搭建实验平台开展了实验研究,分析了典型产品缺陷类型及其形成原因,成功制备了界面冶金结合且周向性能均匀性良好的铜包钢复合棒。结合铸轧区宏微观演变、热-流-组织多场耦合模拟、热力学和动力学分析等,揭示了多辊固-液铸轧复合成形机理,阐述了界面反应机制和界面演化过程。基于实验平台和数值模拟分析了制备单质金属线棒材、金属包覆线棒材、双金属复合管、金属包覆芯绞线、异形截面复合材料和翅片强化复合材料的可行性,丰富了特种孔型铸轧复合理论并初步构建了先进功能复合材料铸轧工艺理论体系雏形。
冯淼[3]（2021）在《基于铜辊套的铝带高速铸轧界面换热行为及微观组织分析》文中认为铝合金以其较低的密度、高比强度和优异的耐腐蚀性而广泛应用于航空航天、交通、建筑和海洋工程等领域。双辊铸轧作为一种绿色、低成本的新型短流程工艺,已应用在铝带工业生产领域。目前工业生产中,钢辊套最大铸轧速度仅为1.5m/min,难以与下游轧机生产能力匹配,严重制约了铝带的生产效率。如何提高铸轧速度已经成为了铝带生产行业迫切需要解决的问题。双辊铸轧成套设备的冷却能力决定了铝液凝固速率,在钢辊套及其内部冷却系统开发陷入瓶颈的前提下,为提高铸轧速度,本文结合有限元分析和铸轧实验分别研究了铜辊套和钢辊套对铝带铸轧界面换热行为及极限铸轧能力的影响。基于一维传热原理,分别测试了铜-铝换热系数和钢-铝换热系数。通过制备相应的铜棒和钢棒,将换热面浸泡在铝液中,利用Labview软件读取铜棒和钢棒内部测温点的温升曲线。使用商业化有限元软件Deform,依据最小二乘法原理反求铜棒和钢棒与铝液间的换热系数,得到铜铝换热系数和钢铝换热系数与温度的定量关系式,为下一步有限元模拟分析温度场提供基础数据支撑。自主设计了一套兼具铜辊套与钢辊套的辊系,铸轧辊的左半部分是铜辊套,右半部分是钢辊套。如此可以很大程度上排除其它不可控因素的影响,对比铜辊套和钢辊套的铸轧温度场、成品板带的微观组织及力学性能。基于商业有限元软件Fluent,分别建立了双辊铸轧的二维、三维热流耦合模型。首先,通过有限元仿真结果得到了铜辊套和钢辊套的极限铸轧速度分别为11m/min和6m/min。然后,针对铜辊套和钢辊套分别提出了Kiss高度和铸轧速度间的关系模型。最后,通过三维热流耦合模型直观对比了铜辊套和钢辊套对熔池温度场的影响。为了验证有限元仿真结果的准确性,进行了纯铝铸轧实验。得到在浇铸温度为680℃,辊缝厚度为2mm时,钢辊套和铜辊套铸轧的极限速度,并分析铸轧速度的提高对板带微观组织和力学性能的影响。最后进行了铜/钢辊套同步铸轧实验,直观地对比相同条件下铜辊套对铸轧温度场、板带的微观组织及力学性能的影响。论文研究结论可以为铜辊套高速铸轧工业化生产提供一定的指导意义。
王岳[4]（2021）在《基于增材制造的管材成形应用基础的研究》文中指出无缝金属管在工程、海洋、石油等很多重要领域广泛的被应用。传统厚壁无缝管生产流程较长、场地占用面积大、设备成本高,故本文提出一种以增材制造为基础,逐层堆叠的同时施加压力的新工艺,可缩短生产工序、节省时间与空间、可用于生产多种尺寸的厚壁管材。本文以6061铝合金作为研究对象,主要研究该工艺在初次铸轧过程以及后续重熔结合铸轧过程的复合行为与生产机制。首先,利用Fluent、Abaqus软件对初次铸轧过程进行数值模拟。利用Fluent对温度场和速度场进行分析,得到浇注温度和铸轧速度对Kiss点位置以及对熔池中金属流动状态的影响规律。通过不同参数进行分析,获得合适的浇注温度和铸轧速度参数。利用Abaqus对轧制过程金属坯应力进行分析,得到不同工艺参数下应力分布规律,以及轧制过程中金属变形。其次,对后续重熔铸轧过程进行数值分析。对比相关工艺参数对重熔过程中熔池以及已成形部分温度场的影响,并与初次铸轧过程凝固情况对比,得到两次过程中Kiss点位置分布差异。同时分析了浇注温度对重熔过程中熔池中金属流动状态的影响规律。探究同种金属无焊接连续生产的行为机理,对比不同工艺参数下轧制过程中应力分布以及金属坯变形情况,以及两次轧制过程中金属坯变形情况以及应力变化规律的差异。从温度以及应力应变的角度出发,分析了重熔铸轧过程中覆层金属与基层金属冶金结合的可能性。最后,对重熔铸轧过程进行验证性实验,通过对基层金属与覆层金属截面进行金相分析,发现重熔过程中金属液与已成形部分之间重熔后可以发生冶金结合,验证了本课题工艺方法可以生产致密的无缝管。
冉鑫[5]（2020）在《金属管材柔性成型系统及工艺研究》文中进行了进一步梳理无缝金属管材在军工、石油、核能等许多重要的领域有着广泛的应用。大直径、薄壁的无缝金属管材的生产受到大量因素限制,故本文提出一种以双辊金属坯铸轧为基础,辅以螺旋焊管的成型方式的新工艺——螺旋铸轧工艺,用于生产大直径、薄壁管材,旨在满足对多规格管材的生产需求。本文以6061铝合金材料为研究对象,主要探究螺旋铸轧工艺前期的基础双辊铸轧过程以及后期的双辊重熔结合铸轧过程。基于Pro CAST软件对基础双辊铸轧过程进行模拟计算。对熔池温度场进行分析,探究不同工艺参数对KISS点位置的影响规律,针对不规则辊型进行了KISS点所在曲线的分析;对熔池流场进行探讨,根据金属液流速的分布规律,发现存在一个流体团的速度方向呈现出向上的现象,并且流体团中心速率最大,其中有速率为零的环状区域,本文将其命名为“零速度环”（下同）;对铸轧金属坯的应力应变进行讨论,并利用公式计算金属坯的板凸度和翘曲度。基于Pro CAST软件对双辊重熔结合铸轧过程进行模拟计算。对过程中的金属坯和熔池温度场进行分析,总结出工艺参数对金属坯温升的影响规律;对“零速度环”对熔池流场产生的影响进行探究,依据“零速度环”和KISS点使温度场和流场产生联系;从两种结合方式的角度展开对此过程中金属坯与熔池金属的界面结合进行了论述,分析金属坯边部糊状区域与熔池糊状金属所形成的高温扩散层,还有金属坯固相区域与熔池固相金属依靠外力形成的冶金结合层,总结工艺参数对两种不同的结合方式的影响规律。根据螺旋铸轧工艺的成型方式,自主设计相关设备——螺旋铸轧机,增设了辊系升降装置、轧辊间距调节装置和辊系倾角调节装置。
于扬[6]（2020）在《双辊铸轧镁合金薄带数值模拟及工艺参数优化》文中认为镁合金作为最轻的金属材料,其拥有优异的综合特性,在电子电器行业以及国防军事工业等相关领域都有广泛的应用,是目前我国金属科学研究的重点之一。镁合金由于受自身元素结构的限制,在其轧制成形的过程中出现的问题较多,导致其生产工序变得复杂化,严重限制了镁合金材料的开发和运用。双辊铸轧技术是一项金属材料加工的国际前沿技术,它可以显着的缩短金属材料的加工流场,降低生产成本,将双辊铸轧技术应用于镁合金的生产是当今我国镁合金行业的主要研究热点之一。然而在镁合金双辊铸轧过程中其涉及工艺参数较多,若只通过实验的方式来验证并优化工艺参数,那将对时间、人力以及财力都是很大的浪费。计算机模拟仿真技术的发展使得此问题得到了有效的解决,我们可以先通过数值模拟的方式进行优化,再通过实验进行验证和指导,尽可能的减少了时间、人力以及财力的浪费。本文选择双辊铸轧镁合金薄带成形过程为研究方向,对双辊铸轧镁合金薄带成形过程中熔池内镁液流动、传热和凝固过程进行了数值模拟。研究获得的结果对镁合金双辊铸轧工业化应用具有理论意义和实用价值。本文利用ANSYS有限元软件对双辊铸轧镁合金薄带成形过程的关键问题进行详细研究,取得了预期的研究成果。本文的主要工作和创新研究结果如下:（1）根据双辊铸轧工艺的特点,确定了双辊铸轧过程中的湍流流动、传热和凝固过程的控制方程。对铸轧模型中关键问题（固相率、凝固潜热和湍流粘度）进行了处理,描述出了铸轧过程湍流流动的统一方程。（2）根据铸轧凝固变形特点,通过热平衡计算的方法建立了凝固点位置的预测模型,得到了铸轧参数与凝固点位置的关系。（3）利用热轧理论和现代连铸理论简化了铸轧力计算模型,解决了求解应力方程组算法时所存在的计算困难且计算量大的缺点,从而简化了繁杂的铸轧力计算。（4）采用热流耦合有限元分析理论对双辊铸轧镁合金薄带成形过程中温度场和凝固场进行了数值模拟。揭示了不同工艺参数（铸轧速度、铸轧温度、辊缝大小、铸轧区长度）对铸轧区温度场和铸轧力的影响规律。（5）采用了有限元模拟分析结合正交分析的方法对铸轧工艺参数（铸轧速度、铸轧温度、辊缝大小、铸轧区长度、水冷却强度）进行优化,优化得出最优的工艺参数组合:铸轧温度为720℃,铸轧速度为1m/min,辊缝宽度为2mm,铸轧区长度65mm,水冷强度12000W m 2?K。
马廷跃[7]（2020）在《工艺参数与Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹与偏析的影响》文中提出7xxx超高强铝合金有着高的比强度和硬度,较好的韧性和耐腐蚀性。双辊铸轧工艺具有短流程,高效节能等优点。7xxx系铝合金由于合金元素多,结晶范围广,铸轧板材存在裂纹和偏析等问题。为了改善铸轧板的组织和表面质量,进行工艺参数及成分设计,以浇注温度、铸轧速度、铸轧厚度三个工艺参数和五种Zn含量成分的铸轧板材为对象。通过光学显微镜、DSC热分析、XRD衍射分析、扫描电镜及能谱分析、常温条件下拉伸实验和硬度测试等实验手段,分别研究了工艺参数及Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹和偏析的影响规律。同时为了消除偏析和改善合金的性能对7xxx系铸轧板进行后续热处理研究。（1）研究了工艺参数对7xxx系铝合金铸轧板裂纹和偏析的影响。结果表明:浇注温度为670℃时出现“轧卡”现象;浇注温度为710℃时板材开裂严重;温度为690℃时铸轧板材板型完整。随着铸轧厚度的减小,铸轧板材裂纹减少,偏析程度越轻。铸轧条带的裂纹随着轧速的增加而有所减少,轧速过高时超过了合金的凝固极限速度,裂纹增加。最终确定了铸轧工艺参数,浇注温度690℃,铸轧板厚4 mm,铸轧速度14 m/min。（2）研究了Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹和偏析的影响。结果表明:随着Zn含量增加,7xxx系铝合金铸轧板偏析加重,枝晶轴粗化。Zn含量为3.5wt%,5 wt%时铸轧合金析出少量共晶相,从6.5 wt%持续增加到10 wt%时铸轧合金析出粗大的非平衡共晶相,并且粗相尺寸随之增大。铸轧板中心低熔点共晶析出带变宽。随着Zn含量增加7xxx系铸轧合金的裂纹数量增加,7xxx系铸轧合金的凝固区间变大,Zn含量从3.5 wt%上升到10 wt%增加了30℃左右。（3）研究了热处理工艺对不同Zn含量7xxx系板材的影响。结果表明:随着均匀化时间延长,枝晶逐渐溶解,非平衡相溶入基体中。均匀化处理后偏析基本消除。对合金进行固溶处理,较低固溶温度合金中的高熔点第二相不能完全溶入基体,490℃的固溶处理会导致合金出现过烧。460℃,1h+480℃,1h的双级固溶既能消除合金中的难溶相又不会出现过烧现象。合金经过双级固溶和峰值时效后,合金的强度、硬度和塑性都得到了大幅提升。经过峰值时效后7xxx系铸轧条带合金的抗拉强度从180MPa～240MPa提升至360MPa～520MPa。
顾佳鑫[8]（2020）在《双辊铸轧布流过程的数值仿真》文中进行了进一步梳理双辊铸轧是一种近终型连铸生产技术,其具有生产流程短、投资少、节能环保等优越性。目前该技术在镁、铝合金以及薄带钢等金属的铸轧生产中得到了广泛的应用。铁合金作为钢铁冶炼中必不可少的一种脱氧剂、孕育剂和元素添加剂,其生产方法一直是国内外研究的热点。但目前对铁合金双辊铸轧技术的研究较少,技术尚未成熟,还需要更深入的研究。其中布流器的布流形式是影响产品质量的关键因素,探讨双辊铸轧布流器各参数对熔池流场及温度场的影响具有重要的意义。本课题以实验室的双辊铸轧机为原型,在同时考虑布流器、辊套、熔池、材料非线性和复杂边界条件的基础上,建立了双辊铸轧流固热耦合数值模型,并利用ANSYS CFX软件对熔池流场及温度场的分布规律进行研究,分析了不同布流器结构参数,包括侧面开口倾角、开口高度和开口宽度,端面开口高度和开口宽度,布流器长度和浸入深度以及不同工艺参数,包括浇注温度和铸轧速度对熔池流热耦合场的影响情况。研究结果表明,熔池内不同位置的熔融金属的流速及温度均不相同,改变布流器各结构参数对熔池流热耦合场的影响程度及影响规律也存在较大差异。通过对布流器各结构参数变化对布流过程的影响情况逐一进行分析,分别得出了各参数最有利于保证带坯质量的一个推荐参数取值。通过对布流器结构参数进行正交优化,以熔池表面湍动能差和熔池出口温度差为评价指标,得出了最优结构参数组合,并重新建立仿真模型进行计算,与原始模型仿真结果对比,验证了优化结果的正确性。之后,经过对比分析,确定了侧面开口宽度为对熔池流热耦合场影响最大的因素,并对其影响情况进行了详细的研究。最后,基于优化后的布流器结构,对浇注温度和铸轧速度对熔池流场及温度场的影响情况进行了分析,得到了最优工艺参数分别为:浇注温度为1800K,铸轧速度为3m/min。
石祥聚[9]（2020）在《Fe-6.5wt.%Si合金连续轧制工艺优化及变形机制研究》文中进行了进一步梳理Fe-6.5wt.%Si合金（又称高硅电工钢）具有高磁导率、高电阻率、低铁损和几乎为零的磁致伸缩系数等优异的软磁性能,对于提高电器效率、节约能源以及降低设备噪音等具有重要意义。但是该合金中有序结构（B2和D03）的出现,导致其室温脆性和低的加工性能,严重制约了其在工业上的应用。本课题组已经通过逐步增塑法（铸造-锻造-热轧-温轧-冷轧）在实验室成功制备出0.05 mm厚的冷轧薄板。然而,由实验室水平进入中试应用（铸锭尺寸的放大和连续化轧制）的相关工艺探索和研究工作报道的较少,同时也缺乏对Fe-6.5wt.%Si合金变形机制的系统研究。基于逐步增塑法（铸造-锻造-热轧-温轧-冷轧）的工艺和理论研究,本文系统研究了 Fe-6.5wt.%Si合金在连续轧制工艺开发和优化过程中（包括大尺寸铸锭的铸造、免锻造直接热轧、带张力温轧、带张力冷轧和热处理等）的科学问题,并利用此理论指导工艺和生产实际。主要的研究结果如下:（1）优化了大尺寸铸锭的铸造工艺,制备了加工性良好的大尺寸铸锭。在缓慢冷却的炉冷条件下,得到了细小均匀、高等轴晶率的铸态组织,但是有序结构充分生成;在空冷条件下,获得了等轴晶比例低的粗晶组织,但是有序相（尤其是D03）的形成受到抑制。在炉冷条件下,均匀的等轴晶和高的有序度对合金加工性的影响是相互矛盾的。通过对比两种样品的加工性能,发现炉冷试样的中温加工性能和高温加工性能均优于空冷试样。这说明大尺寸铸锭的制备要优先考虑晶粒形貌和残余热应力,浇注后缓慢冷却有利于获得具有良好加工性能的大型铸锭。（2）实现了大尺寸铸锭的免锻直轧,研究了大尺寸等轴晶铸锭在直接热轧过程中的组织和织构演变,分析了具有分层结构的热轧板的力学性能,在热轧板及中心部分的拉伸变形过程中,发现锯齿流变行为,揭示了锯齿流变行为产生的原因。大尺寸等轴晶铸锭在热轧的过程中,中心部分组织逐渐向旋转立方织构{001}<110>转变;过渡层主要是高斯织构{110}<001>;最表层由于受到较大的剪切变形发生动态再结晶,表层主要为高斯织构{011}<100>,铜型织构{112}<111>和黄铜织构{011}<211>。整体产生锯齿流变行为主要是热轧板的中心部分拉长晶粒的贡献。热轧板锯齿流变行为是由溶质与可动位错的相互作用引起的。（3）明确了高硅钢在中温变形过程中的加工软化机理,得到了高硅钢合适的中温变形温度（500-600℃）,并开发了连续带张力温轧工艺。随着变形温度的升高,有序相对压缩过程中流变应力的影响逐渐减弱。加工软化行为是动态回复和形变诱导无序的共同作用。考虑到合金的微观组织、有序相的破坏程度、变形后的位错形貌以及压缩过程中的流变应力,提高Fe-6.5wt.%Si合金加工性的最佳变形温度范围为500-600℃。优化了焊接工艺,采用双面焊接,结合焊前预热,焊后保温,缓慢冷却的方法,可以大幅度提高焊接质量和成材率。同时开发并优化了连续带张力温轧工艺,成功制备了 15 kg的连续温轧钢卷,为高硅钢温轧中试奠定了基础。（4）发现了低温（300℃及以下）压缩的软化区间,优化了现有的冷轧工艺,开发了连续带张力冷轧工艺。在变形第一阶段（变形量0%-22%）,流变应力迅速增加,有序相已经基本破坏;在变形第二阶段（变形量为22%-43%）,存在一个加工软化区间;在变形第三阶段（变形量大于43%）,加工硬化进一步加重。引起加工软化的主要原因是形变诱导无序和一种软化的位错结构。利用此理论,优化了冷轧工艺,减少了冷轧边裂,实现了0.2mm厚钢带的带张力冷轧和卷取。（5）分析了有序度、取向、晶粒尺寸、时效（去应力退火）、变形温度和变形速度对高硅钢形变孪生的影响,揭示了形变孪生形成机制,优化了高硅钢热处理工艺。Fe-6.5wt.%Si合金形变孪生特性的研究结果表明:Fe-6.5wt.%Si合金在低有序度和相对较大的晶粒尺寸下可发生形变孪生。沿拉伸方向,具有<001>取向晶粒的孪生Schmid因子值较大,进而促进形变孪生发生。高应变速率和低变形温度可以进一步通过位错塞积和高的加工硬化率来促进孪晶形成。时效去应力退火对形变孪生的影响,本质上主要是有序度对形变孪生的影响,500℃时效和400℃-20 h时效完全抑制了形变孪晶的发生。通过有序度和残余应力的调控优化,得到了相对合适的去应力退火工艺（400℃-10 h）,提高了淬火样品的塑性。根据以上的研究结果和认识,本研究工作初步探索了由实验室水平进入中试应用的连续轧制工艺,系统揭示了 Fe-6.5wt.%Si合金的变形机制,为高硅钢的形变机理研究和中试应用提供了理论依据和工艺指导。
陈鹏[10]（2019）在《Ti/Al复合板固-液铸轧成形机理及性能调控》文中提出层状金属复合材料兼具两种或以上不同金属材料的性能优势,是节约贵金属和实现结构轻量化的有效途径,广泛应用于航空航天、海洋、化工、电力电子、交通等领域,成为近年新型材料成形领域的国际研究热点。Ti/Al复合板将钛层良好的耐高温性能和耐腐蚀性能,以及铝层低密度高导热系数等优异性能整合到一起,实现了“以铝节钛”及轻量化双重目标。但由于钛和铝力学性能差异很大,且钛材塑性加工工艺复杂,Ti/Al复合板高效制备始终是行业难题。层状复合材料固-液铸轧成形工艺是近年来发展起来的一种短流程新工艺,以双辊铸轧技术为基础,将固相金属带材与液体金属同时喂入铸轧机辊缝,在高温和压力共同作用下实现不同组元金属界面的有效结合,为Ti/Al复合板的制备提供了新途径。本文从数值模拟和实验两方面开展研究工作,解决Ti/Al复合板固-液铸轧成形过程非对称传热边界、Ti/Al界面复合机制、铸轧区KISS点高度预测与控制、铸轧复合带坯连续制备和扩散退火及轧制强化等一系列基础科学和技术问题,为Ti/Al复合板的固-液铸轧成形提供理论指导。铸轧区温度演化是影响固-液铸轧过程界面复合质量的关键因素。本文通过合理的模型边界简化,基于Fluent商业软件平台建立了Ti/Al固液-铸轧成形过程热-流耦合模型。针对铸轧区温度变化剧烈（高达1000°C/s）、温度信号采集频率要求高的问题,自制采样频率为600Hz温度采集系统,利用拖偶原位跟踪法测量了Ti/Al复合界面温度演化,验证了所建热-流耦合计算模型的可靠性。通过变参数模拟,研究了铝液浇铸温度、铸轧速度、出口厚度、铸轧区高度、钛带预热温度等工艺参数对铸轧区内温度场、流场以及Ti/Al复合界面和铸轧辊表面温度的影响规律。基于大量仿真数据,拟合建立了KISS点高度、铸轧区出口平均温度预测模型,为Ti/Al复合板固-液铸轧成形实验参数确定提供了理论基础。在立式双辊铸轧机上开展了Ti/Al复合板固-液铸轧成形实验,成功制备了界面结合性能良好的Ti/Al复合板,并通过轧卡实验分析了铸轧区入口至出口复合界面微观形貌演化。结果表明,由于钛与铝高温界面反应扩散难以在短时间内进行,钛带延伸变形产生新鲜金属界面成为获得良好界面结合强度的前提条件,但鉴于钛带所允许的变形量受限,钛带表面新增界面不足,界面剥离强度尚无法达到使用要求。KISS点过高则容易造成钛带轧裂甚至轧卡现象。针对此问题,提出了“固-液铸轧成形+扩散退火热处理”进行界面复合性能联合调控的工艺思路,通过扩散退火形成一定厚度的扩散层以提高复合界面结合强度,并通过开展系列实验建立了Ti/Al界面扩散层生长动力学模型,为Ti/Al界面性能调控提供了理论基础。针对固-液铸轧一次压下量大易造成钛带轧裂、扩散退火时间过长、退火后Ti/Al复合板深加工性能差等问题,研制了恒轧制力控制的Φ160×110mm双辊实验铸轧机,提出了“低载荷固-液铸轧复合组坯+轧制复合强化”一体化调控工艺思路,并开展了相关成形试验。结果表明,低载荷预紧条件下固-液铸轧成形工艺可实现Ti/Al复合板坯连续制备,但界面剥离强度仅10N/mm。将其加热至450°C后进行轧制,压下率为20%时界面剥离力达到最大34N/mm。圆筒形件拉深实验结果表明,整个试件中Ti/Al复合界面均未出现分层现象,所制备的Ti/Al复合板样品具有良好的深加工性能,验证了“低载荷固-液铸轧复合组坯+轧制复合强化”一体化调控工艺的可行性。
二、双辊式铸造法生产薄带(Ⅰ)——工艺特点及质量问题（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双辊式铸造法生产薄带(Ⅰ)——工艺特点及质量问题（论文提纲范文）
（1）非对称铸轧数值模拟及铝/镁轧制复合工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 铝合金双辊铸轧工艺概述 |
| 1.2.1 国内外对双辊铸轧技术的研究现状 |
| 1.2.2 双辊铸轧过程的数值模拟研究 |
| 1.2.3 铸轧凝固微观组织的数值模拟 |
| 1.3 铝/镁复合板的制备方法 |
| 1.3.1 扩散结合法 |
| 1.3.2 爆炸复合法 |
| 1.3.3 轧制复合法 |
| 1.4 金属复合板的结合机理 |
| 1.5 本文的研究意义和主要内容 |
| 第2章 铸轧凝固过程的有限元理论 |
| 2.1 铸轧过程有限元理论 |
| 2.1.1 铸轧过程传热理论 |
| 2.1.2 铸轧过程流动理论 |
| 2.1.3 晶体的形核与长大模型 |
| 2.2 微观组织模拟的方法 |
| 2.2.1 确定性方法 |
| 2.2.2 随机性方法 |
| 2.3 ProCAST中的CAFE模块 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 非对称铸轧6061 铝合金凝固微观组织的仿真 |
| 3.1 非对称铸轧有限元模型的建立 |
| 3.1.1 非对称铸轧概述 |
| 3.1.2 基本假设 |
| 3.1.3 有限元模型的建立 |
| 3.2 关键问题的处理 |
| 3.2.1 固相率的处理 |
| 3.2.2 凝固潜热的处理 |
| 3.3 铝合金的物性参数 |
| 3.4 初始条件和边界条件 |
| 3.5 6061 铝合金板带非对称铸轧数值模拟结果 |
| 3.5.1 铝合金温度场变化规律 |
| 3.5.2 铝合金凝固过程变化规律 |
| 3.5.3 铝合金微观组织变化规律 |
| 3.6 工艺参数对铝合金铸轧温度场的影响 |
| 3.6.1 浇注温度对温度场的影响 |
| 3.6.2 铸轧速度对温度场的影响 |
| 3.7 工艺参数对铝合金凝固组织的影响 |
| 3.7.1 浇注温度对凝固微观组织的影响 |
| 3.7.2 铸轧速度对凝固微观组织的影响 |
| 3.8 仿真结果验证 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 铝/镁热轧复合工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 6061 铝合金非对称铸轧实验 |
| 4.3.2 铝/镁热轧复合实验 |
| 4.4 组织与性能分析 |
| 4.4.1 光学显微组织分析(OM) |
| 4.4.2 铝/镁复合板结合界面形貌观察和能谱分析(SEM+EDS) |
| 4.4.3 室温拉伸性能测试 |
| 4.4.4 拉伸断口分析 |
| 4.4.5 显微硬度测试 |
| 4.5 技术路线 |
| 4.6 铝/镁复合板显微组织观察 |
| 4.6.1 先、后凝固侧铝/镁复合板的结合界面观察 |
| 4.6.2 轧制温度对铝/镁复合板的结合界面影响 |
| 4.7 铝/镁复合板结合界面处的元素扩散 |
| 4.7.1 先、后凝固侧铝/镁复合板结合界面元素扩散分析 |
| 4.7.2 轧制温度对铝/镁复合板结合界面元素扩散的影响 |
| 4.8 铝/镁复合板力学性能分析 |
| 4.8.1 拉伸性能 |
| 4.8.2 显微硬度 |
| 4.9 断口扫描分析 |
| 4.10 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）金属包覆材料多辊固-液铸轧复合技术理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 金属包覆材料研究进展 |
| 1.2.1 市场需求及行业应用 |
| 1.2.2 固-固相复合法 |
| 1.2.3 固-液相复合法 |
| 1.2.4 液-液相复合法 |
| 1.2.5 制备技术及性能调控现状 |
| 1.3 复杂截面产品铸轧技术研究进展 |
| 1.3.1 铸轧技术国内外发展现状 |
| 1.3.2 横向变截面板带铸轧工艺 |
| 1.3.3 纵向变截面板带铸轧工艺 |
| 1.3.4 圆形截面产品铸轧工艺 |
| 1.3.5 复杂截面产品铸轧技术发展趋势 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源背景 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 多辊固-液铸轧复合工艺理论分析及方案优化 |
| 2.1 材料性能参数 |
| 2.1.1 工业紫铜T2 |
| 2.1.2 普碳钢Q345 |
| 2.1.3 辊套 42CrMo |
| 2.2 传热传质过程分析 |
| 2.2.1 热量传递基本方式 |
| 2.2.2 接触界面演变及传热机理 |
| 2.2.3 钢-铜固-液界面换热系数测试反求 |
| 2.2.4 多辊固-液铸轧复合工艺热阻网络 |
| 2.3 铸轧区几何均匀性分析 |
| 2.3.1 铸轧区几何特征 |
| 2.3.2 铸轧辊名义半径影响 |
| 2.3.3 铸轧辊孔型半径影响 |
| 2.3.4 铸轧区熔池高度影响 |
| 2.4 传热传质均匀性对比分析 |
| 2.4.1 热-流耦合仿真模型 |
| 2.4.2 布置模式对比 |
| 2.4.3 工艺布局优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多辊固-液铸轧复合设备设计及过程仿真 |
| 3.1 多辊固-液铸轧复合设备设计 |
| 3.1.1 铸轧机主机座 |
| 3.1.2 熔炼浇注系统 |
| 3.1.3 主传动系统 |
| 3.1.4 设备虚拟装配 |
| 3.2 多辊固-液铸轧复合设备优化 |
| 3.2.1 基体金属预热温度控制方法 |
| 3.2.2 铸轧辊冷却能力影响因素分析 |
| 3.2.3 开浇工艺方案优化 |
| 3.3 工艺参数影响规律分析 |
| 3.3.1 模型简化及边界条件 |
| 3.3.2 熔池高度影响 |
| 3.3.3 名义铸轧速度影响 |
| 3.3.4 覆层金属浇注温度影响 |
| 3.3.5 基体金属预热温度影响 |
| 3.3.6 基体金属半径影响 |
| 3.4 工艺窗口预测及平台搭建 |
| 3.4.1 工程计算模型构建 |
| 3.4.2 合理工艺窗口预测 |
| 3.4.3 实验平台安装调试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多辊固-液铸轧复合工艺轧制力工程计算模型 |
| 4.1 固-液铸轧区特性分析 |
| 4.1.1 出口截面几何参数 |
| 4.1.2 熔池高度及变形区高度 |
| 4.1.3 入口截面几何参数 |
| 4.1.4 力学图示及金属流动 |
| 4.2 轧制力工程计算模型 |
| 4.2.1 基本假设 |
| 4.2.2 微分单元划分 |
| 4.2.3 单位压力公式 |
| 4.2.4 平均单位压力公式 |
| 4.3 模型验证及工艺因素影响分析 |
| 4.3.1 仿真模型及边界条件 |
| 4.3.2 布置模式影响分析 |
| 4.3.3 工程计算模型验证 |
| 4.3.4 工艺参数影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多辊固-液铸轧复合工艺实验及机理分析 |
| 5.1 多辊固-液铸轧复合工艺实验研究 |
| 5.1.1 铸轧复合实验方案 |
| 5.1.2 侧耳产生机理分析 |
| 5.1.3 信息测试及热处理策略 |
| 5.1.4 产品周向性能均匀性分析 |
| 5.2 多辊固-液铸轧复合工艺机理分析 |
| 5.2.1 铸轧区演变及成形原理 |
| 5.2.2 热-流-组织多场耦合分析 |
| 5.2.3 固-液铸轧界面复合机理 |
| 5.3 典型金属包覆材料试制研究 |
| 5.3.1 单质金属线棒材 |
| 5.3.2 金属包覆线棒材 |
| 5.3.3 双金属复合管材 |
| 5.3.4 金属包覆芯绞线 |
| 5.3.5 异形截面复合材料 |
| 5.3.6 翅片强化复合材料 |
| 5.3.7 工艺研究现状及难点 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）基于铜辊套的铝带高速铸轧界面换热行为及微观组织分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的与意义 |
| 1.2 铸轧技术研究概况 |
| 1.3 国内外铝带铸轧研究现状 |
| 1.3.1 国外铝带铸轧研究现状 |
| 1.3.2 国内铝带铸轧研究现状 |
| 1.4 铝带高速铸轧研究现状 |
| 1.4.1 国外高速铸轧研究现状 |
| 1.4.2 国内高速铸轧研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 铜-铝与钢-铝固液界面换热系数测试实验 |
| 2.1 铜-铝固液接触换热系数测定 |
| 2.1.1 实验原理 |
| 2.1.2 实验方案 |
| 2.1.3 实验材料 |
| 2.1.4 实验过程 |
| 2.1.5 实验结果分析 |
| 2.2 钢-铝液接触换热系数测定 |
| 2.2.1 实验目的 |
| 2.2.2 实验方法与材料 |
| 2.2.3 实验结果 |
| 2.3 Deform反求铜-铝与钢-铝换热系数 |
| 2.3.1 换热系数反求原理 |
| 2.3.2 铜-铝换热系数反求 |
| 2.3.3 钢-铝换热系数反求 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钢-铜组合辊套铸轧辊系设计与制造 |
| 3.1 辊系结构设计 |
| 3.1.1 辊系整体布局 |
| 3.1.2 辊套设计 |
| 3.1.3 辊芯及内部冷却水道设计 |
| 3.1.4 布流器及密封方式的设计 |
| 3.2 铜-钢组合辊系的加工 |
| 3.2.1 零件机加工 |
| 3.2.2 辊系装配 |
| 3.3 铍青铜热处理工艺 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 铝带铸轧热-流耦合模拟 |
| 4.1 铸轧熔池内铝液流动和传热数学模型 |
| 4.1.1 熔池内铝液流场和传热数学模型基本假设 |
| 4.1.2 基本控制方程 |
| 4.1.3 边界条件设置 |
| 4.1.4 二维计算域与网格划分 |
| 4.2 铸轧速度对温度场的影响 |
| 4.2.1 钢辊套铸轧速度对温度场的影响 |
| 4.2.2 铜辊套铸轧速度对温度场的影响 |
| 4.3 Kiss点高度与铸轧速度关系 |
| 4.3.1 钢辊套铸轧Kiss点高度与铸轧速度关系 |
| 4.3.2 铜辊套铸轧Kiss点高度与铸轧速度关系 |
| 4.4 铜-钢组合辊套铸轧三维温度场分析 |
| 4.4.1 三维热流耦合模型建立 |
| 4.4.2 三维热-流耦合模拟结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 铝带高速铸轧实验及工业化模拟 |
| 5.1 钢辊套铸轧实验 |
| 5.1.1 钢辊套极限铸轧速探究 |
| 5.1.2 轧制力分析 |
| 5.1.3 力学性能测试 |
| 5.2 铜辊套铸轧实验 |
| 5.2.1 铜辊套粘辊的处理方法 |
| 5.2.2 铜辊套极限铸轧速度探究实验 |
| 5.2.3 力学性能测试 |
| 5.3 铜-钢组合辊套同步铸轧实验 |
| 5.3.1 实验方式和参数 |
| 5.3.2 力学性能测试 |
| 5.3.3 金相显微组织观察 |
| 5.4 微观组织随铸轧速度演变 |
| 5.4.1 钢辊套铸轧速度变化对铝带微观组织影响 |
| 5.4.2 铜辊套铸轧速度变化对铝带微观组织影响 |
| 5.4.3 同步铸轧断口对比 |
| 5.5 铜辊套铸轧铝带的工业化指导 |
| 5.5.1 模型建立 |
| 5.5.2 结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（4）基于增材制造的管材成形应用基础的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和目的 |
| 1.2 增材制造的研究现状 |
| 1.3 连续铸轧的研究现状 |
| 1.4 半固态轧制的研究现状 |
| 1.5 课题研究的主要内容及意义 |
| 第2章 连续铸轧过程的基本理论 |
| 2.1 运动学基础 |
| 2.2 传热分析理论 |
| 2.2.1 热传导 |
| 2.2.2 热对流 |
| 2.2.3 热辐射 |
| 2.3 流体力学基本方程 |
| 2.3.1 连续性方程 |
| 2.3.2 动量守恒方程 |
| 2.3.3 能量方程与导热方程 |
| 2.3.4 流体流动状态 |
| 2.4 凝固模型 |
| 2.4.1 固相率与温度的关系 |
| 2.4.2 凝固潜热的处理 |
| 2.5 金属弹塑性力学 |
| 2.5.1 三维应力状态 |
| 2.5.2 应变分析 |
| 2.5.3 塑性变形准则 |
| 2.6 模型的基本假设 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 连续铸轧初始建立过程数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模型 |
| 3.2.1 几何模型建立 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 铸轧参数与边界条件的设置 |
| 3.2.4 材料热物性参数 |
| 3.3 铸轧初始过程建立的模拟 |
| 3.3.1 温度场分析 |
| 3.3.2 流场分析 |
| 3.3.3 应力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 连续铸轧稳定过程数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 工艺参数与边界条件 |
| 4.3 重熔阶段铸轧模拟结果分析 |
| 4.3.1 温度场分析 |
| 4.3.2 流场分析 |
| 4.3.3 应力分析 |
| 4.3.4 冶金结合分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 连续铸轧工艺可行性验证 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 实验前期准备 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 铸轧工艺参数 |
| 5.2.3 实验装置 |
| 5.2.4 实验前处理 |
| 5.3 实验过程 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）金属管材柔性成型系统及工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和目的 |
| 1.2 双辊铸轧的研究现状 |
| 1.2.1 双辊铸轧技术国外的发展概述 |
| 1.2.2 双辊铸轧技术国内的发展概述 |
| 1.2.3 双辊薄带铸轧多场耦合模拟研究现状 |
| 1.2.4 双辊管材铸轧研究现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容及意义 |
| 1.3.1 课题研究的主要内容 |
| 1.3.2 课题研究的意义 |
| 第2章 螺旋铸轧过程的基本理论 |
| 2.1 熔池内金属液流动的数学模型 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 流体模型 |
| 2.2 铸轧过程中金属传热的数学模型 |
| 2.2.1 能量守恒方程 |
| 2.2.2 换热模型 |
| 2.2.3 凝固模型 |
| 2.3 模型的基本假设 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双辊铸轧过程有限元模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模型 |
| 3.2.1 几何模型的建立 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 铸轧参数与边界条件的设置 |
| 3.2.4 材料热物性参数 |
| 3.3 差速铸轧过程的模拟结果 |
| 3.3.1 温度场分析 |
| 3.3.2 流场分析 |
| 3.3.3 应变应力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双辊铸轧重熔结合过程有限元模拟分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 工艺参数与边界条件 |
| 4.3 双辊铸轧冶金结合模拟结果分析 |
| 4.3.1 温度场分析 |
| 4.3.2 流场分析 |
| 4.3.3 界面冶金结合分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 螺旋铸轧工艺的实验装置 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 螺旋铸轧机的结构 |
| 5.2.1 螺旋铸轧机的主体结构 |
| 5.2.2 螺旋铸轧机的辊系结构 |
| 5.2.3 螺旋铸轧机的成型器结构 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（6）双辊铸轧镁合金薄带数值模拟及工艺参数优化（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 镁合金双辊铸轧工艺的研究 |
| 1.2.1 国外镁合金双辊铸轧工艺的研究现状 |
| 1.2.2 国内镁合金双辊铸轧工艺发展概况 |
| 1.3 双辊铸轧的数值模拟研究 |
| 1.3.1 双辊铸轧传热问题的数值模拟 |
| 1.3.2 双辊铸轧力学问题的数值模拟 |
| 1.3.3 双辊铸轧数值模拟的技术问题 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 双辊铸轧流动传热基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 温度场计算的基本理论 |
| 2.2.1 传热方式 |
| 2.2.2 传热中的能量守恒 |
| 2.2.3 传热中的边界条件 |
| 2.3 流场计算的基本理论 |
| 2.3.1 流场的基本控制方程 |
| 2.3.2 湍流模型 |
| 2.3.3 通用微分方程的离散化 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 凝固点预测模型与铸轧力计算方法的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 凝固点位置预测模型 |
| 3.3 铸轧力的计算方法研究 |
| 3.4 AZ31B镁合金热拉伸试验 |
| 3.4.1 实验方法与材料 |
| 3.4.2 实验结果与分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 铸轧工艺数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 有限元计算的基本假设 |
| 4.2.2 模型的尺寸及物理性能参数选 |
| 4.2.3 主要问题的处理及边界条件的设定 |
| 4.3 数值模拟结果与讨论 |
| 4.3.1 铸轧速度对铸轧成形的影响 |
| 4.3.2 铸轧温度对铸轧成形的影响 |
| 4.3.3 辊缝大小对铸轧成形的影响 |
| 4.3.4 铸轧区长度对铸轧成形的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双辊铸轧成形结果影响因素的正交试验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 镁合金铸轧成形影响因素的正交试验设计过程及其结果 |
| 5.2.2 正交试验凝固场分布 |
| 5.2.3 正交试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（7）工艺参数与Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹与偏析的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 7xxx系铝合金概述 |
| 1.2.1 国外7xxx系铝合金的研究概况 |
| 1.2.2 国内7xxx系铝合金的研究概况 |
| 1.2.3 合金元素对7xxx系铝合金的影响 |
| 1.2.4 超高强铝合金的制备工艺 |
| 1.3 双辊铸轧工艺 |
| 1.3.1 双辊铸轧工艺发展现状 |
| 1.3.2 双辊铸轧工艺特点 |
| 1.3.3 双辊铸轧工艺参数 |
| 1.4 铝合金铸轧板材缺陷的常见缺陷 |
| 1.4.1 夹杂 |
| 1.4.2 热带 |
| 1.4.3 中心线偏析 |
| 1.4.4 裂纹 |
| 1.5 热处理工艺 |
| 1.5.1 均匀化退火 |
| 1.5.2 固溶处理 |
| 1.5.3 时效处理 |
| 1.6 课题研究意义与研究内容 |
| 1.6.1 课题研究意义 |
| 1.6.2 本课题研究内容 |
| 2.实验过程及研究方法 |
| 2.1 双辊铸轧实验 |
| 2.1.1 实验合金成分及材料制备 |
| 2.1.2 主要实验设备及检测仪器 |
| 2.1.3 铸轧实验过程 |
| 2.1.4 铸轧板的热处理实验过程 |
| 2.2 微观组织分析及性能测试 |
| 2.2.1 金相显微组织观察 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜观察 |
| 2.2.3 拉伸力学性能测试 |
| 2.2.4 硬度测试 |
| 2.2.5 XRD衍射实验 |
| 3.铸轧工艺对7xxx系铝合金铸轧板裂纹与偏析的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 浇注温度的影响 |
| 3.2 铸轧厚度对7xxx铝合金铸轧板裂纹与偏析的影响 |
| 3.2.1 铸轧厚度对7xxx铝合金铸轧板裂纹的影响 |
| 3.2.2 铸轧厚度对7xxx铝合金铸轧板偏析的影响 |
| 3.3 铸轧速度对7xxx铝合金铸轧板裂纹与偏析的影响 |
| 3.3.1 铸轧速度对7xxx铝合金铸轧板裂纹的影响 |
| 3.3.2 铸轧速度对7xxx铝合金铸轧板偏析的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹和偏析的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹的影响 |
| 4.3 Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板偏析的影响 |
| 4.4 Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.热处理工艺对不同Zn含量7xxx系铸轧板材的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 热处理制度的制定 |
| 5.3 均匀化对铸轧7xxx铝合金偏析的影响 |
| 5.4 固溶与时效对铸轧7xxx铝合金组织的影响 |
| 5.5 固溶与时效对铸轧7xxx铝合金性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）双辊铸轧布流过程的数值仿真（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 双辊铸轧工艺概述 |
| 1.2 双辊铸轧工艺国内外发展历程 |
| 1.2.1 国外双辊铸轧工艺的发展 |
| 1.2.2 国内双辊铸轧工艺的发展 |
| 1.3 双辊铸轧布流器的研究现状 |
| 1.4 课题的研究意义及主要研究内容 |
| 2.数值仿真的基本理论及数学模型 |
| 2.1 CFD理论及软件简介 |
| 2.2 流体力学控制方程 |
| 2.3 湍流模型的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.双辊铸轧熔池及辊套的整体数值仿真模型 |
| 3.1 布流过程仿真模型的建立 |
| 3.1.1 整体模型的建立 |
| 3.1.2 材料的选取及物性参数处理 |
| 3.1.3 模型的网格划分 |
| 3.2 边界条件的施加 |
| 3.3 本章小结 |
| 4.双辊铸轧布流过程的数值仿真与分析 |
| 4.1 铸轧熔池内流热耦合场的分布规律 |
| 4.1.1 熔池三维流场的分布规律 |
| 4.1.2 熔池三维温度场的分布规律 |
| 4.2 布流器侧面开口参数对熔池流热耦合场的影响 |
| 4.2.1 开口倾角对熔池流场及温度场的影响 |
| 4.2.2 开口高度对熔池流场及温度场的影响 |
| 4.2.3 开口宽度对熔池流场及温度场的影响 |
| 4.3 布流器端面开口参数对熔池流热耦合场的影响 |
| 4.3.1 开口高度对熔池流场及温度场的影响 |
| 4.3.2 开口宽度对熔池流场及温度场的影响 |
| 4.4 布流器长度对熔池流热耦合场的影响 |
| 4.5 布流器浸入深度对熔池流热耦合场的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5.布流器的结构优化及参数影响分析 |
| 5.1 布流器结构参数的正交优化 |
| 5.1.1 方案设计 |
| 5.1.2 结果分析 |
| 5.1.3 结果验证 |
| 5.2 布流器结构参数的影响分析 |
| 5.3 铸轧工艺参数的影响分析 |
| 5.3.1 浇注温度对熔池流场及温度场的影响 |
| 5.3.2 铸轧速度对熔池流场及温度场的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）Fe-6.5wt.%Si合金连续轧制工艺优化及变形机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 Fe-6.5wt.%Si合金概述 |
| 2.1.1 软磁特点 |
| 2.1.2 力学性能 |
| 2.1.3 晶体结构 |
| 2.1.4 反相畴界及超位错 |
| 2.1.5 本征脆性机理及改善研究 |
| 2.1.6 环境脆性机理及改善研究 |
| 2.2 Fe-6.5wt.%Si合金薄板的制备工艺 |
| 2.2.1 快速凝固工艺 |
| 2.2.2 渗硅法 |
| 2.2.3 粉末轧制法 |
| 2.2.4 定向凝固工艺 |
| 2.2.5 传统轧制工艺 |
| 2.3 本论文的研究意义和内容 |
| 2.3.1 选题背景和研究意义 |
| 2.3.2 研究内容 |
| 2.3.3 研究思路及技术路线 |
| 3 高硅钢大尺寸扁锭铸造及优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 铸造冷却速度对显微组织的影响 |
| 3.3.2 冷却速度对铸锭有序结构的影响 |
| 3.3.3 冷却速度对加工性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高硅钢大尺寸扁锭热轧组织演变及力学性能特点 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大尺寸扁锭热轧过程的组织和织构演变 |
| 4.2.1 实验材料及方法 |
| 4.2.2 大尺寸缓冷铸锭热轧过程的组织演变 |
| 4.2.3 大尺寸铸锭热轧的取向和织构 |
| 4.2.4 分析讨论 |
| 4.3 大尺寸扁锭热轧后的力学性能研究 |
| 4.3.1 实验材料及方法 |
| 4.3.2 热轧板整体、边部及心部的拉伸变形及锯齿流变行为 |
| 4.3.3 热轧板心部样品拉伸过程的取向变化 |
| 4.3.4 热轧板心部样品拉伸过程的位错形貌变化 |
| 4.3.5 分析讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Fe-6.5wt.%Si合金中温变形机制及带张力温轧 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高硅钢中温压缩变形行为及加工软化机理 |
| 5.2.1 实验材料及方法 |
| 5.2.2 流变应力变化 |
| 5.2.3 压缩变形前后的组织 |
| 5.2.4 压缩前后的显微硬度 |
| 5.2.5 变形前后的有序结构 |
| 5.2.6 分析讨论 |
| 5.3 连续带张力温轧 |
| 5.3.1 优化焊接工艺和制定卷取工艺 |
| 5.3.2 制定连续带张力温轧工艺 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 高硅钢低温变形机制及带张力冷轧 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 低温变形行为 |
| 6.2.1 实验材料及方法 |
| 6.2.2 真应力-真应变曲线 |
| 6.2.3 变形后的硬度 |
| 6.2.4 显微组织变化 |
| 6.2.5 有序相变化 |
| 6.2.6 位错形貌 |
| 6.2.7 分析讨论 |
| 6.3 冷轧工艺的优化 |
| 6.4 连续带张力冷轧 |
| 6.4.1 制定连续轧制工艺 |
| 6.4.2 冷轧板的磁性能 |
| 6.4.3 轧板的表面质量改善 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 Fe-6.5wt.%Si合金的形变孪晶特性及去应力退火 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 Fe-6.5wt.%Si合金的形变孪晶特性 |
| 7.2.1 实验材料及方法 |
| 7.2.2 变形前的晶粒形态和有序结构 |
| 7.2.3 Fe-6.5 wt.%Si合金的力学性能 |
| 7.2.4 Fe-6.5wt.%Si合金的形变组织 |
| 7.2.5 形变孪晶的晶粒取向依赖性 |
| 7.2.6 晶粒尺寸和有序结构对形变孪晶的影响 |
| 7.2.7 温度和应变速度对形变孪生的影响 |
| 7.2.8 形变孪晶的成因分析 |
| 7.3 时效(去应力退火)对孪生及力学性能的影响 |
| 7.3.1 实验材料及方法 |
| 7.3.2 去应力退火后的力学性能 |
| 7.3.3 有序转变临界温度的确定 |
| 7.3.4 去应力退火对残余应力的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 主要结论 |
| 9 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）Ti/Al复合板固-液铸轧成形机理及性能调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 层状金属复合板制备方法 |
| 1.2.1 固-固相制备方法 |
| 1.2.2 固-液相制备方法 |
| 1.2.3 液-液相制备方法 |
| 1.3 铸轧复合工艺研究现状 |
| 1.3.1 固-液铸轧复合工艺 |
| 1.3.2 液-液铸轧复合工艺 |
| 1.4 Ti/Al复合板制备工艺类型及研究现状 |
| 1.5 铸轧过程数值模拟研究现状 |
| 1.6 课题研究意义及内容 |
| 1.6.1 课题研究意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第2章 Ti/Al固-液铸轧成形热-流耦合建模及可靠性验证 |
| 2.1 热-流耦合模型理论基础 |
| 2.1.1 基本控制方程 |
| 2.1.2 低雷诺系数湍流模型 |
| 2.1.3 凝固模型 |
| 2.2 热流耦合模型建立 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 边界条件的设置 |
| 2.2.3 模拟条件和材料热物性参数 |
| 2.2.4 计算区域和网格划分 |
| 2.3 非对称传热机制 |
| 2.4 高频温度采集系统及仿真模型验证 |
| 2.4.1 温度信号的高频采集实现 |
| 2.4.2 数值仿真模型可靠性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 工艺参数对Ti/Al固-液铸轧成形过程的影响规律 |
| 3.1 铸轧工艺参数 |
| 3.2 工艺参数对固-液铸轧成形过程温度场与流场的影响规律 |
| 3.2.1 铝液浇铸温度 |
| 3.2.2 铸轧速度 |
| 3.2.3 出口铝层厚度 |
| 3.2.4 铸轧区高度 |
| 3.2.5 钛板预热温度 |
| 3.2.6 钛带厚度 |
| 3.3 KISS点与铝层出口温度预测模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Ti/Al复合板固-液铸轧成形及扩散退火调控工艺 |
| 4.1 Ti/Al复合板固-液铸轧成形制备实验 |
| 4.1.1 固-液铸轧成形工艺原理 |
| 4.1.2 Ti/Al复合板制备实验 |
| 4.2 Ti/Al复合板铸轧区分析 |
| 4.2.1 铸轧区宏观形貌分析 |
| 4.2.2 铸轧区界面演化分析 |
| 4.2.3 复合界面元素扩散 |
| 4.2.4 铸轧区剥离界面微观形貌分析 |
| 4.2.5 Ti/Al界面复合机制 |
| 4.3 Ti/Al复合板界面结合强度分析 |
| 4.3.1界面结合强度实验 |
| 4.3.2 界面结合强度实验结果分析 |
| 4.4 固-液铸轧成形+扩散退火热处理工艺 |
| 4.4.1 退火温度的确定 |
| 4.4.2 退火对界面结合强度的影响 |
| 4.4.3 退火后剥离界面形貌分析 |
| 4.5 Ti/Al固-固界面扩散反应产物分析 |
| 4.5.1 Ti/Al扩散反应可能产物 |
| 4.5.2 Ti/Al扩散界面BSD分析 |
| 4.5.3 Ti/Al扩散产物成分分析 |
| 4.5.4 Ti/Al固-固界面化合物层低温生长动力学方程 |
| 4.5.5 Ti/Al复合界面反应产物的形成与生长机制 |
| 4.6 复合板单轴拉伸实验 |
| 4.6.1单轴拉伸实验 |
| 4.6.2 拉伸断口拉断形貌 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 “低载荷固-液铸轧复合组坯+轧制复合强化”一体化调控工艺 |
| 5.1 恒轧制力固-液铸轧实验装置 |
| 5.1.1 恒轧制力固-液铸轧机原理设计 |
| 5.1.2 边部侧封结构 |
| 5.1.3 恒轧制力双辊实验铸轧机 |
| 5.2 低载荷固-液铸轧复合组坯实验研究 |
| 5.2.1 最佳预紧力确定 |
| 5.2.2 Ti/Al复合板坯结合强度 |
| 5.2.3 钛带变形分析 |
| 5.3 Ti/Al复合板坯的轧制复合强化 |
| 5.3.1 轧制变形量对Ti/Al复合板坯剥离强度的影响规律 |
| 5.3.2 变形量对Ti/Al复合板坯剥离界面形貌的影响 |
| 5.4 复合板成形性能测试 |
| 5.4.1 拉深试验原理 |
| 5.4.2 实验准备 |
| 5.4.3 实验方案与步骤 |
| 5.4.4 拉深实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
四、双辊式铸造法生产薄带(Ⅰ)——工艺特点及质量问题（论文参考文献）
- [1]非对称铸轧数值模拟及铝/镁轧制复合工艺研究[D]. 吴文豪. 吉林大学, 2021(01)
- [2]金属包覆材料多辊固-液铸轧复合技术理论与实验研究[D]. 季策. 燕山大学, 2021
- [3]基于铜辊套的铝带高速铸轧界面换热行为及微观组织分析[D]. 冯淼. 燕山大学, 2021(01)
- [4]基于增材制造的管材成形应用基础的研究[D]. 王岳. 燕山大学, 2021(01)
- [5]金属管材柔性成型系统及工艺研究[D]. 冉鑫. 燕山大学, 2020(01)
- [6]双辊铸轧镁合金薄带数值模拟及工艺参数优化[D]. 于扬. 太原科技大学, 2020(03)
- [7]工艺参数与Zn含量对7xxx系铝合金铸轧板裂纹与偏析的影响[D]. 马廷跃. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [8]双辊铸轧布流过程的数值仿真[D]. 顾佳鑫. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [9]Fe-6.5wt.%Si合金连续轧制工艺优化及变形机制研究[D]. 石祥聚. 北京科技大学, 2020(06)
- [10]Ti/Al复合板固-液铸轧成形机理及性能调控[D]. 陈鹏. 燕山大学, 2019