AZ91D鎂合金砂型鑄造過程界面換熱系數(shù)的研究.pdf

1、在模擬AZ91D鎂合金砂型鑄造凝固過程時，鑄件和砂型或冷卻材料之間界面換熱系數(shù)是模擬軟件重要邊界條件之一。在以往的模擬計算過程中，通常將其設為常數(shù)，導致模擬結(jié)果不準確。因此，精確獲得不同工藝條件下的界面換熱系數(shù)的變化規(guī)律，對于為鑄造過程模擬數(shù)據(jù)庫補充有用數(shù)據(jù)以及提高鑄造過程的仿真模擬計算的準確性都有重要的意義。
　　本文以AZ91D鎂合金為鑄件，硅砂為造型材料，在測量鑄造凝固過程鑄件和砂型（或冷鐵）溫度變化曲線的基礎上，利用反算法

2、計算界面換熱系數(shù)，系統(tǒng)研究了不同尺寸的鑄件與砂型之間界面換熱系數(shù)的變化規(guī)律、平板鑄件和不同厚度的冷卻材料之間界面換熱系數(shù)的變化規(guī)律，同時采用AnyCasting模擬軟件對冷卻過程鑄件的溫度場進行了模擬，并與實際測量溫度場進行對比。研究表明，五種直徑（350mm、180mm、100mm、80mm和50mm） AZ91D鎂合金圓柱鑄件和硅砂澆注體系下，隨著鑄件直徑的增加，換熱系數(shù)峰值增大，分別為100W/(m2K)、152W/(m2K)、2

3、04W/(m2 K)、320W/(m2K)和525W/(m2K)；在AZ91D鎂合金液固兩相區(qū)溫度范圍內(nèi)，對于350mm和180mm澆注體系，換熱系數(shù)隨鑄件表面溫度變化曲線可分為三個不同下降速度的階段，而在尺寸較小的（100mm、80mm和50mm）澆注體系沒有出現(xiàn)這一規(guī)律；通Anycasting軟件正算鑄件溫度場與實際測量溫度場比較可知，溫度差的絕對值在0 ℃到15 ℃之間，說明了可以用反算法計算界面換熱系數(shù)。對于AZ91D鑄件與不同