施兵兵等：银包铝棒材立式连铸复合成形制备工艺 ·641· 温度℃ 凝固率% 温度/℃ 凝固率% 温度T 凝固率% a (b) 1168 168 1168 1004 1004 1004 图9不同连铸速度下的温度场.(a)15 mm-min-:(b)45 mm-min-l:(c)75 mm-min! Fig.9 Temperature fields at different casting speeds:(a)15 mm-min;(b)45 mm'min;(c)75 mm.min 温度℃ 凝固率/% 温度℃ 凝固率/% 温度℃ 凝固率% (a) b (c) 168 1168 168 1004 14 76 图10不同芯管长度下的温度场.(a)25mm:(b)30mm:(c)45mm Fig.10 Temperature fields at different lengths of the mandrel tube:(a)25 mm:(b)30 mm:(c)45 mm L1=-0.168T+232.4 (13) 相对于前几组参数，冷却水在常用的流量范围 L,=0.05T-56.35 (14) 内对连铸时双金属的固液界面位置影响均较小.这 △T=-0.13T+242 (15) 是因为本实验模拟的棒材尺寸小，很小的冷却强度 同理可知，可行的银铸造温度为1227~1327℃，最 就能满足连铸要求，只有当冷却强度降到更低时，才 佳温度为1267℃. 会因为冷却强度不足使界面明显下移.所以实验 从模拟结果来看，相对于银铸造温度，在一定温 时，可以适当的选择一次冷却水流量.并且不建议 度范围内，铝铸造温度对于结果影响很小.这是由 通过调整冷却水流量来改变温度场，具体调整可以 于本实验的复合棒材不但几何形状尺寸小而且银热 通过上述其他工艺参数的改变实现. 导率大，双金属的热影响区相互影响效应明显.这 综合以上分析，制备外径20mm、包覆层厚度 样，高温的包覆银层通过热传导会迅速改变附近温 3mm的银包铝复合棒材的合理工艺参数范围是：芯 度场，成为影响整个温度场变化的主导型因素 管长度30mm,连铸速度37~67 mm-min-1,银的铸施兵兵等: 银包铝棒材立式连铸复合成形制备工艺 图 9 不同连铸速度下的温度场. (a) 15 mm·min - 1 ; (b) 45 mm·min - 1 ; (c) 75 mm·min - 1 Fig. 9 Temperature fields at different casting speeds: (a) 15 mm·min - 1 ; (b) 45 mm·min - 1 ; (c) 75 mm·min - 1 图 10 不同芯管长度下的温度场. (a) 25 mm; (b) 30 mm; (c) 45 mm Fig. 10 Temperature fields at different lengths of the mandrel tube: (a) 25 mm; (b) 30 mm; (c) 45 mm L1 = - 0郾 168T + 232郾 4 (13) L2 = 0郾 05T - 56郾 35 (14) 驻T = - 0郾 13T + 242 (15) 同理可知,可行的银铸造温度为1227 ~1327 益,最 佳温度为 1267 益 . 从模拟结果来看,相对于银铸造温度,在一定温 度范围内,铝铸造温度对于结果影响很小. 这是由 于本实验的复合棒材不但几何形状尺寸小而且银热 导率大,双金属的热影响区相互影响效应明显. 这 样,高温的包覆银层通过热传导会迅速改变附近温 度场,成为影响整个温度场变化的主导型因素. 相对于前几组参数,冷却水在常用的流量范围 内对连铸时双金属的固液界面位置影响均较小. 这 是因为本实验模拟的棒材尺寸小,很小的冷却强度 就能满足连铸要求,只有当冷却强度降到更低时,才 会因为冷却强度不足使界面明显下移. 所以实验 时,可以适当的选择一次冷却水流量. 并且不建议 通过调整冷却水流量来改变温度场,具体调整可以 通过上述其他工艺参数的改变实现. 综合以上分析,制备外径 20 mm、包覆层厚度 3 mm的银包铝复合棒材的合理工艺参数范围是:芯 管长度 30 mm,连铸速度 37 ~ 67 mm·min - 1 ,银的铸 ·641·