.638· 工程科学学报，第41卷，第5期 图6Ⅱ组实验结果.(a)外表面：(b)纵截面：（©）横截面 Fig.6 Experimental results of groupⅡ：(a）extemal surface；(b)longitudinal section;(c）cross section 表3三组测试点模拟与实测温度比较 根据前期预实验及对以往的连铸实验总结的经验， Table 3 Comparison of the simulated/measured temperatures of the test 金属的熔炼温度通常比其熔点高200~300℃，连铸 points 速度在30~60 mm.min-':冷却水流量由计算获得； a点温度 b点温度 c点温度（实测/ 组别 芯管长度在30mm左右.总结前期模拟结果，实验 (实测/模拟)/℃（实测/模拟）/℃ 模拟)/℃ 选择一组相对较好的工艺参数为基础，控制一组变 850/850 762/760 471/470 量进行模拟，分析各个连铸参数对实验结果的影响. 820/820 752760 449/431 基础参数为：冷却水流量300L·h1,连铸速度 3 810/820 745/750 483/420 45 mm.min-1,芯管长度30mm,银熔化温度1250℃， 对工艺参数的取值进行了合理精简，即对影响可能 铝熔化温度800℃.具体每组实验的工艺参数设计 比较显著的参数取5个不同的值，其他参数取3个 如表4. 表4各组实验的工艺参数 Table 4 Experimental parameters of every group 冷却水流量， 连铸速度 芯管长度 银熔化温度， 铝熔化温度， 组别 w/(L-h-1) x/(mm'min"） 1/mm T,/℃ T2/℃ A 300 45 20.25,30.35,40 1250 800 300 15,30.45.60.75 吃 1250 800 200.250.300.350,400 5 名 1250 800 D 300 45 30 1250 700,800,900 E 300 45 30 1175,1200.1225,1250,1270 800 3.2连铸状态参数 面在芯管出口以上，银熔液在芯管外侧凝固，数值越 为了定量分析工艺参数对连铸复合过程的影 大，越有利于银包覆层成形，实验成功率越大，但过 响，特选取了模型中以下几个状态参数进行分析，如 大时凝固的银层与石墨模具接触摩擦距离长，影响 图7所示.其中： 表面的质量；当L,为负值时，银层无法成形，实验失 1)银的凝固固液界面距芯管出口距离，L,mm, 败.当L,为正值时，表示铝熔液流出芯管，在芯管口 芯管口以下为负； 下的银包覆层内凝固，数值越大，越有利于铝芯连铸 2)铝的凝固固液界面距芯管出口距离，L2,mm, 成形，但过大时银管与铝液接触的时间增加，界面反 芯管口以上为负； 应加剧，界面层厚度增大；当L为负值时，会出现严 3)银的固液界面距银熔液入口的距离，L3,mm: 重的冷隔及缩孔现象，实验难以顺利进行.L,反映 4)银熔点与芯管出口处铝熔液温度之差， 银熔液固液界面与铸型入口的距离，其值过小则包 △T,℃； 覆层管连铸时阻力过大：其值过大则包覆层金属液 5)银包覆层与液态铝接触的时间，t,s 对芯部金属加热影响增大，导致芯部金属温度过高， L,和L,是影响连铸复合过程能否顺利进行和复 界面反应不易控制.△T主要会影响银、铝界面的质 合质量的状态参数.当L,为正值时，表示银固液界 量.当两金属在高温下接触时会发生互扩散，形成工程科学学报,第 41 卷,第 5 期 图 6 域组实验结果. (a) 外表面; (b) 纵截面; (c) 横截面 Fig. 6 Experimental results of group 域: (a) external surface; (b) longitudinal section; (c) cross section 表 3 三组测试点模拟与实测温度比较 Table 3 Comparison of the simulated / measured temperatures of the test points 组别 a 点温度 (实测/ 模拟) / 益 b 点温度 (实测/ 模拟) / 益 c 点温度(实测/ 模拟) / 益 1 850 / 850 762 / 760 471 / 470 2 820 / 820 752 / 760 449 / 431 3 810 / 820 745 / 750 483 / 420 对工艺参数的取值进行了合理精简,即对影响可能 比较显著的参数取 5 个不同的值,其他参数取 3 个. 根据前期预实验及对以往的连铸实验总结的经验, 金属的熔炼温度通常比其熔点高200 ~ 300 益 ,连铸 速度在 30 ~ 60 mm·min - 1 ;冷却水流量由计算获得; 芯管长度在 30 mm 左右. 总结前期模拟结果,实验 选择一组相对较好的工艺参数为基础,控制一组变 量进行模拟,分析各个连铸参数对实验结果的影响. 基础参数为: 冷却水流量 300 L·h - 1 , 连 铸 速 度 45 mm·min - 1 ,芯管长度 30 mm,银熔化温度1250 益 , 铝熔化温度 800 益 . 具体每组实验的工艺参数设计 如表 4. 表 4 各组实验的工艺参数 Table 4 Experimental parameters of every group 组别 冷却水流量, w/ (L·h - 1 ) 连铸速度, v/ (mm·min - 1 ) 芯管长度, l / mm 银熔化温度, T1 / 益 铝熔化温度, T2 / 益 A 300 45 20,25,30,35,40 1250 800 B 300 15,30,45,60,75 30 1250 800 C 200,250,300,350,400 45 30 1250 800 D 300 45 30 1250 700,800,900 E 300 45 30 1175,1200,1225,1250,1270 800 3郾 2 连铸状态参数 为了定量分析工艺参数对连铸复合过程的影 响,特选取了模型中以下几个状态参数进行分析,如 图 7 所示. 其中: 1)银的凝固固液界面距芯管出口距离,L1 ,mm, 芯管口以下为负; 2)铝的凝固固液界面距芯管出口距离,L2 ,mm, 芯管口以上为负; 3)银的固液界面距银熔液入口的距离,L3 ,mm; 4) 银 熔 点 与 芯 管 出 口 处 铝 熔 液 温 度 之 差, 驻T,益 ; 5)银包覆层与液态铝接触的时间,t,s. L1和 L2是影响连铸复合过程能否顺利进行和复 合质量的状态参数. 当 L1为正值时,表示银固液界 面在芯管出口以上,银熔液在芯管外侧凝固,数值越 大,越有利于银包覆层成形,实验成功率越大,但过 大时凝固的银层与石墨模具接触摩擦距离长,影响 表面的质量;当 L1为负值时,银层无法成形,实验失 败. 当 L2为正值时,表示铝熔液流出芯管,在芯管口 下的银包覆层内凝固,数值越大,越有利于铝芯连铸 成形,但过大时银管与铝液接触的时间增加,界面反 应加剧,界面层厚度增大;当 L2为负值时,会出现严 重的冷隔及缩孔现象,实验难以顺利进行. L3 反映 银熔液固液界面与铸型入口的距离,其值过小则包 覆层管连铸时阻力过大;其值过大则包覆层金属液 对芯部金属加热影响增大,导致芯部金属温度过高, 界面反应不易控制. 驻T 主要会影响银、铝界面的质 量. 当两金属在高温下接触时会发生互扩散,形成 ·638·