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基于Fluent上注式铸轧AZ31镁合金温度场计算机数值模拟
学兔兔
基于Fluent上注式铸轧AZ31镁合金
温度场计算机数值模拟
Thetem peraturefieldnumericalsim ulation ofAZ31m agnesium
alloybytop pouringcastrollingprocessbasedon fluent
夏鲁朋，姬姝妍
XlALu-peng．JIShu-yan
(烟台工程职业技术学院，烟台264006)
摘 要：使用有限元方法，在Fluent中建立上注式铸~bAZ31镁合金过程的模型。通过不同铸轧条件对
比模拟，研究工艺条件对铸轧区内温度场分布的影响，优化铸轧工艺参数，为得到性能优良
的AZ31镁合金板材提供理论依据。
关键词 ：镁合金；铸轧 ；温度场；数值模拟
中图分类号：TG249．7 文献标识码 ：A 文章编号；1009-0134(2015)07(上)-0035-03
Ooi：10．396~cl／J．1ssn．1009-0134．2015．07(上)．10
0 引言 1)热扩散方程
在直角坐标系下，热扩散方程如方程(1)所示。
作为轻质金属材料，镁合金在汽车工业、航天业中
起着不可替代的作用n】。与铝合金铸轧工艺相似，镁合 丢[詈)+号(雾)+鲁(]+Q= c
金铸轧过程中，因工艺参数不佳导致的微裂纹、偏析、
式中，k为导热系数，C为比热容，T为温度，Q为
热带、晶粒粗大等后果对镁合金板带材性能影响极大。
内热源，p为AZ31镁合金密度 。
通过对铸轧区域 内的凝固过程分析可以了解复杂冷却情
2)动量方程
况下的内部温度变化，并能够找到有效方法避免铸轧缺
式(2)～式(4)为Navier．Stokes方程在直角坐标系中的
陷障~4】。改变参数进行铸轧实验会耗费大量的成本，对
表述 ：
铸轧区进行准确 的建模及模型简化则可节省大量的财力
及时间。本文通过Fluent软件 ，采用有 限元方法对上注 V 一 0x - 一-等+u +u。。0z (2)，
式铸轧AZ31镁合金过程进行数值模拟，研究工艺条件
o
gy,VZu _
对铸轧区内温度场的影响，优化工艺参数。 y — aL等+u +u。竺0z (3)
1 建立模型 一
0z - -- 0x +u +u 0 (4，)
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上注式铸轧过程为液态金属从 中间包沿水 口流入
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