本文關(guān)鍵詞：TP2銅管水平連鑄結(jié)晶器與工藝研究

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【摘要】：銅管材作為一種高附加值型材,在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位。其加工方法包括擠壓法、水平連鑄法、上引法、焊接法四種。其中,水平連鑄法生產(chǎn)銅管工藝流程短、效率高,生產(chǎn)出產(chǎn)品質(zhì)量高。因此,本次課題的研究對象為水平連鑄法生產(chǎn)TP2銅管的過程,分析了水平連鑄生產(chǎn)的TP2銅管缺陷形成機理、石墨結(jié)晶器的設(shè)計原理、工藝參數(shù)的確定三個方面。水平連鑄生產(chǎn)的TP2銅管坯存在裂紋、氣孔、夾異物、縮孔縮松、冷隔、表面粗糙和內(nèi)壁拉道、氧化等缺陷,通過研究其機理可知:缺陷的形成主要受石墨結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)的影響。石墨結(jié)晶器是水平連鑄生產(chǎn)線最關(guān)鍵的部件,其結(jié)構(gòu)的合理性直接影響鑄坯的品質(zhì);本次針對生產(chǎn)規(guī)格為Φ90×25mm的銅管,設(shè)計出結(jié)晶器長度?mm L 380,石墨外套內(nèi)徑?mm D 92,壁厚?mm I 14,注液孔徑?mmd 10,注液孔數(shù)n?4,芯子錐度???1,芯子入口直徑mm D 37.471?,出口直徑mm D 362?,模座厚?mm H 45,并采用Visual Basic編寫分析系統(tǒng),通過生產(chǎn)驗證了其合理性。在設(shè)計的結(jié)晶器基礎(chǔ)上,應(yīng)用有限元分析軟件對水平連鑄工藝進(jìn)行數(shù)值模擬與優(yōu)化;模擬結(jié)果表明:澆注溫度設(shè)定為1160℃,一次冷卻系統(tǒng)和二次冷卻系統(tǒng)進(jìn)、出口水的溫度差為30℃,采用單反推式拉坯模式、拉程為9.5mm、拉坯時間為0.8s、一次停留時間為0.5s、推程為1.5mm、推坯時間為0.4s、二次停留時間為0.5s相結(jié)合的拉坯制度,可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的銅管,通過生產(chǎn)驗證了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。應(yīng)用于實際生產(chǎn)中,生產(chǎn)出的銅管微觀組織致密均勻,各元素含量符合國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),顯微維氏硬度值為51HV5/5~57HV5/5,抗拉強度為170MPa,延伸率為30%,熱導(dǎo)率為??3.61W cm?k。
【關(guān)鍵詞】：水平連鑄 缺陷 石墨結(jié)晶器 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG291
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 緒論13-24
• 1.1 銅管材的發(fā)展及應(yīng)用13-14
• 1.2 銅管的加工技術(shù)14-16
• 1.2.1 擠壓法14
• 1.2.2 水平連鑄法14-15
• 1.2.3 上引法15
• 1.2.4 焊接法15-16
• 1.3 水平連鑄技術(shù)的特點16
• 1.4 水平連鑄生產(chǎn)設(shè)備16-20
• 1.4.1 熔煉爐和保溫爐16-17
• 1.4.2 流槽17
• 1.4.3 結(jié)晶器17-19
• 1.4.4 冷卻系統(tǒng)19
• 1.4.5 伺服牽引機19-20
• 1.4.6 同步鋸切機20
• 1.5 水平連鑄技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-23
• 1.5.1 水平連鑄技術(shù)國外發(fā)展和現(xiàn)狀21-22
• 1.5.2 水平連鑄技術(shù)國內(nèi)發(fā)展和現(xiàn)狀22-23
• 1.6 研究目標(biāo)和內(nèi)容23-24
• 1.6.1 研究目標(biāo)23
• 1.6.2 研究內(nèi)容23-24
• 第2章 TP2銅管水平連鑄缺陷分析24-36
• 2.1 水平連鑄質(zhì)量問題24
• 2.2 裂紋24-27
• 2.2.1 裂紋形成機理25-27
• 2.2.2 影響裂紋的因素27
• 2.2.3 裂紋預(yù)防措施27
• 2.3 氣孔27-29
• 2.3.1 氣孔形成機理28
• 2.3.2 影響氣孔因素28-29
• 2.3.3 氣孔預(yù)防手段29
• 2.4 夾異物29-30
• 2.4.1 夾異物形成機理30
• 2.4.2 夾異物預(yù)防手段30
• 2.5 縮孔縮松30-32
• 2.5.1 縮孔縮松的形成機理31
• 2.5.2 縮孔縮松的預(yù)防手段31-32
• 2.6 冷隔32-33
• 2.6.1 冷隔形成機理32-33
• 2.6.2 冷隔預(yù)防手段33
• 2.7 表面粗糙和內(nèi)壁拉道33-34
• 2.7.1 形成機理34
• 2.7.2 預(yù)防手段34
• 2.8 氧化34-35
• 2.8.1 氧化形成機理35
• 2.8.2 氧化的預(yù)防手段35
• 2.9 結(jié)論35-36
• 第3章 水平連鑄結(jié)晶器設(shè)計36-47
• 3.1 水平連鑄結(jié)晶器結(jié)構(gòu)36
• 3.2 石墨外套的設(shè)計36-41
• 3.2.1 結(jié)晶器長度的計算37-39
• 3.2.2 石墨外套內(nèi)徑和壁厚的計算39
• 3.2.3 注液孔數(shù)目和孔徑的確定39-41
• 3.3 石墨芯子的設(shè)計41-43
• 3.3.1 石墨芯子錐度的計算41-42
• 3.3.2 石墨芯子入.直徑的計算42-43
• 3.3.3 石墨芯子出.直徑的計算43
• 3.4 結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)參數(shù)43-44
• 3.5 結(jié)晶器分析系統(tǒng)44-45
• 3.5.1 編寫步驟44
• 3.5.2 分析系統(tǒng)44
• 3.5.3 系統(tǒng)的使用44-45
• 3.5.4 系統(tǒng)的驗證45
• 3.6 石墨結(jié)晶器45-46
• 3.7 結(jié)論46-47
• 第4章 TP2銅管水平連鑄數(shù)值模擬47-64
• 4.1 凝固傳熱模型47-52
• 4.1.1 基本假設(shè)47-48
• 4.1.2 初始條件和邊界條件48-51
• 4.1.3 熱物性參數(shù)51-52
• 4.2 澆注溫度的確定52-55
• 4.3 冷卻強度的確定55-60
• 4.3.1 一次冷卻強度的確定55-58
• 4.3.2 二次冷卻強度的確定58-60
• 4.4 拉坯制度的確定60-63
• 4.5 結(jié)論63-64
• 第5章 生產(chǎn)驗證64-73
• 5.1 設(shè)計、制造、安裝結(jié)晶器64
• 5.2 啟鑄64-65
• 5.3 水平連鑄65-66
• 5.4 成分分析66-68
• 5.4.1 光譜分析66-67
• 5.4.2 氧含量67-68
• 5.5 金相分析68-69
• 5.6 顯微維氏硬度69-70
• 5.7 拉伸強度測試70-71
• 5.8 熱導(dǎo)率71-72
• 5.9 結(jié)論72-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果79-80
• 致謝80-81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任亞宏,薛隆泉,宋小軍;鑄鐵水平連鑄同步切割機的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計[J];機床與液壓;2004年11期

2 王臣章;;制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢分析[J];河南科技;2012年23期

3 杜學(xué)峰,張曉春,王彥坤,李金偉;ACR銅管在空調(diào)換熱器中的應(yīng)用與發(fā)展[J];平原大學(xué)學(xué)報;2003年04期

4 逯登堯;王金海;劉蕾;;連鑄坯表面夾渣分析及預(yù)防措施[J];山東冶金;2008年01期

5 張成元;鄭林;;我國連鑄技術(shù)的發(fā)展[J];山西冶金;2007年02期

6 陳進(jìn)方;;TP2銅管坯水平連鑄工藝及缺陷研究[J];上海有色金屬;2009年03期

7 肖寒;張士宏;張海渠;張興國;;TP2銅管坯水平連鑄表面裂紋研究[J];特種鑄造及有色合金;2007年11期

8 姜美琴,賈欣;淺析ACR銅管的發(fā)展趨勢[J];江蘇冶金;2001年04期

9 趙雙,王盛,沈建華,馬寒;ACR銅管生產(chǎn)的鑄軋法新工藝[J];江蘇冶金;2003年03期

10 張成元;鄭林;;連鑄技術(shù)的發(fā)展與思考[J];江蘇冶金;2007年02期

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本文編號：787497