纯钛VAR熔池形貌和凝固组织模拟及其工业验证
来源期刊：钢铁钒钛2016年第2期
论文作者：肖聪
文章页码：44 - 132
关键词：钛锭;真空自耗电弧熔炼;熔池形貌;数值模拟;凝固组织;
摘 要：运用ANSYS和μMat Ic软件分析了980 mm纯钛锭VAR过程中熔池形貌以及凝固组织的变化规律。模拟计算结果表明:起弧阶段的熔池很小,呈浅U型;随后熔池形貌由U型逐渐变为V型;当坩埚内热量输入与输出达到平衡时,熔炼进入稳定阶段,熔池深度和宽度不再变化;补缩过程中,熔池不断缩小直至消失。凝固组织的变化规律为:与坩埚壁接触的钛液快速冷却形成细晶组织;随着熔炼的进行,以枝晶形状生长的部分细晶粒最终形成具有一定择优取向的柱状晶;铸锭中心区域和液固临界区域,晶粒直接在金属液内形核并长大,形成的等轴晶粒阻碍了柱状晶的生长,发生柱状晶-等轴转变。通过解剖工业铸锭验证,熔池形貌和凝固组织与数值模型的计算结果相吻合。
肖聪
攀钢集团研究院有限公司,钒钛资源综合利用国家重点实验室
摘 要：运用ANSYS和μMat Ic软件分析了980 mm纯钛锭VAR过程中熔池形貌以及凝固组织的变化规律。模拟计算结果表明:起弧阶段的熔池很小,呈浅U型;随后熔池形貌由U型逐渐变为V型;当坩埚内热量输入与输出达到平衡时,熔炼进入稳定阶段,熔池深度和宽度不再变化;补缩过程中,熔池不断缩小直至消失。凝固组织的变化规律为:与坩埚壁接触的钛液快速冷却形成细晶组织;随着熔炼的进行,以枝晶形状生长的部分细晶粒最终形成具有一定择优取向的柱状晶;铸锭中心区域和液固临界区域,晶粒直接在金属液内形核并长大,形成的等轴晶粒阻碍了柱状晶的生长,发生柱状晶-等轴转变。通过解剖工业铸锭验证,熔池形貌和凝固组织与数值模型的计算结果相吻合。
关键词：钛锭;真空自耗电弧熔炼;熔池形貌;数值模拟;凝固组织;
