新型電渣熔合特厚板原料坯工藝有限元分析.pdf

1、隨著大型船舶制造及海洋工程建設(shè)等裝備制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特厚板作為其基礎(chǔ)原材料的需求大幅度增加。在國內(nèi)，一般厚度大于60mm的鋼板稱之為特厚板。在特厚板的生產(chǎn)過程中，為了保證其質(zhì)量與性能，需要用軋機(jī)進(jìn)行一定壓縮比的軋制。因此，原料坯的質(zhì)量對特厚板的質(zhì)量起決定性作用，可以說特厚板技術(shù)的關(guān)鍵在于原料坯的制造?？v觀國內(nèi)市場，伴隨著巨大的特厚板產(chǎn)能的同時(shí)，又由于不能制造大單重特厚原料坯，從而難以生產(chǎn)厚度大于150mm的特厚板。所以，開發(fā)新技術(shù)，對于

2、生產(chǎn)厚度大于400mm，單重大于40噸的特厚板原料坯具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。綜合考慮國內(nèi)外現(xiàn)有的特厚板原料坯的生產(chǎn)方式，寶鋼中央研究院決定開拓創(chuàng)新，將電渣熔合技術(shù)作為開發(fā)新型低成本高質(zhì)量的特厚板原料坯制造的技術(shù)基礎(chǔ)。
　　本文以ANSYS13.0有限元分析軟件為平臺，對電渣熔合特厚板原料坯的工藝過程進(jìn)行探索研究。由于該工藝具有多相、多系統(tǒng)集成的復(fù)雜性，我們確定以熱場、電場為基礎(chǔ)，建立工藝生產(chǎn)過程中的溫度場、電場模型，選擇邊界條件，計(jì)算

3、體系在不同參數(shù)下的溫度、電場分布狀態(tài)。該研究旨在為新型電渣熔合特厚板原料坯生產(chǎn)提供理論依據(jù)，確定工藝流程的關(guān)鍵參數(shù)。研究成果對改進(jìn)工藝方法、指導(dǎo)后續(xù)量產(chǎn)建設(shè)具有十分重要的意義。主要內(nèi)容包括：⑴基于ANSYS13.0穩(wěn)態(tài)電流傳導(dǎo)和溫度場為分析模塊，引入時(shí)間變量，建立二維模型。探索體系的電場、溫度場變化過程，發(fā)現(xiàn)在電渣熔合過程中，電極板與鑄坯的熔化主次問題并進(jìn)行深入研究。分析結(jié)果表明：該工藝較之于電渣熔鑄更為苛刻的邊界條件，電極板厚度/熔縫