基于三相模型的Al-4Cu合金半连铸圆锭的宏观偏析数值模拟

罗海军¹，介万奇¹，郑永健²，吴孟怀²，高志明¹

1. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室2. University of Leoben

摘 要：采用基于Eulerian-Eulerian方法的等轴晶、柱状晶以及熔体三相完全混合的凝固模型计算了半连铸Al-4Cu铝合金圆锭的宏观偏析。在热溶质对流的基础上,模型考虑了等轴晶的移动,柱状晶对浮游等轴晶的捕获,以及等轴晶和柱状晶的相互竞争生长行为。模拟结果表明,铸锭出现了明显的底部锥形负偏析区（CET转变区域）,铸锭中心正偏析带,毗邻中心的负偏析区,以及铸锭1/2半径处正偏析带,总的偏析形态呈现W型,与铸锭实际情况基本一致。此外,铸造速度相较于浇注温度对铸锭宏观偏析的影响更大。

关键词：三相模型;宏观偏析;数值模拟;圆锭;半连铸;