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水平连铸凝固壳热应力模型研究
水平连铸凝固壳热应力模型研究
摘要：
水平连铸是一种重要的铸造方法，被广泛应用于钢铁工业。在水平连铸过程中，热应力是一个关键参数，对于预测铸坯的质量和坯壳的可靠性至关重要。本文将针对水平连铸凝固壳热应力建立模型进行研究，以期对水平连铸工艺的优化和高质量连铸坯的生产提供理论指导。
1.引言
水平连铸是一种将熔融金属连续浇铸成坯料的工艺方法。在连铸过程中，熔融金属首先进入定型器内，通过一系列的冷却措施，最终形成坯壳。坯壳的质量直接关系到铸坯的质量，而热应力是影响坯壳质量的关键因素之一。
2.研究方法
本研究将采用有限元方法建立水平连铸凝固壳热应力模型。首先，将水平连铸过程中的传热和传质机制加以分析，并考虑各种参数对热应力的影响。然后，将连铸过程分为凝固和热处理两个阶段，对每个阶段的热应力进行模拟和分析。最后，通过与实际生产数据进行对比和验证，对模型进行优化和验证。
3.模型建立
在模型建立过程中，首先需要确定材料的热物性参数，如热导率、热膨胀系数等。然后，根据连铸过程的几何形状和边界条件，建立凝固壳的有限元网格。接下来，将传热方程和应力平衡方程离散化，并使用数值方法求解。最后，通过对几组不同参数的模拟，得到不同条件下的热应力分布图。
4.结果分析
通过分析模拟结果，可以得到水平连铸凝固壳的热应力分布。研究发现，热应力主要集中在坯料表面和内应力高度变化的位置。针对这些位置，可以采取相应的工艺措施，以降低热应力的影响。此外，通过对不同参数的模拟，可以优化连铸过程，提高坯壳的质量。
5.结论
本研究通过建立水平连铸凝固壳热应力模型，对连铸过程中的热应力进行了研究和分析。研究结果表明，热应力是影响坯壳质量的关键因素之一，通过合理的工艺措施和优化连铸过程，可以降低热应力的影响，提高坯壳的质量。本研究对水平连铸工艺的优化和高质量连铸坯的生产提供了理论指导。
6.参考文献
[1]李XX，张XX.激光熔凝热应力模型的研究[J].中国激光，2008，35(12)：1212-1216.
[2]王XX，刘XX.水平连铸连续冷却过程的有限元分析[J].钢铁研究学报，2015，27(6)：78-83.
7.致谢
本研究的完成离不开导师和同事们的指导和帮助，在此表示深深的感谢。
关键词：水平连铸，凝固壳，热应力，模型研究，铸造方法