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公司基本資料信息
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程傳熱特征的各物理量之間的方程式,即鑄件和鑄型的溫度場數學模型并加以求解。目前數
值模擬方法日臻完善,應用范圍也在進一步拓寬。在實現溫度場模擬的同時,還能對工藝參
數進行優(yōu)化、宏觀及微觀組織的模擬等。但從三者的聯(lián)系上看,數學解析法得到的基本公式
是進行數值模擬的基礎,而實驗測定溫度場對具體的實際凝固問題有不可替代的作用,也是
驗證理論計算的必要途徑。
一、數學解析法
應該指出,鑄件在鑄型中的凝固和冷卻過程是非常復雜的。這是因為,它首先是一個不
穩(wěn)定的傳熱過程,鑄件上各點的溫度隨時間而下降,而鑄型溫度則隨時間上升;其次,鑄件
的形狀各種各樣,其中大多數為三維的傳熱問題;
②σSG<σLS時,cosθ為負值,即θ>90°。此情況下,液體傾向于形成球狀,稱之為液體能潤濕固體。θ=180°為完全不潤濕。
2影響界面張力的因素
(1)熔點 原子間結合力大的物質,其熔點高,表面張力也大。表13為幾種金屬的熔和表面張力。
(2)溫度 對于多數金屬和合金,
度升高,表面張力降低,即dσdt<0。這因為,溫度升高時,液體質點間距增,表面質點的受力不對稱性減弱,因表面張力降低。當達到液體的臨界溫時,由于氣液兩相界面消失,表面張等于零。但是,對于某些合金,如鑄
、碳鋼、銅及其合金等,其表面張力隨溫度的升高而增大,即dσdt>0。如圖1所示。
(2)鑄型性質的影響 鑄件在鑄型中的凝固是因鑄型吸熱而進行的。所以,任何鑄件的
凝固速度都受鑄型吸熱速度的支配。鑄型的吸熱速度越大,則鑄件的凝固速度越大,斷面上
的溫度場的梯度也就越大。鑄型的蓄熱系數 (b2)越大,對鑄件的冷卻能力越強,鑄件中的
溫度梯度就越大。鑄型預熱溫度越高,冷卻作用就越小,鑄件斷面上的溫度梯度也就越小。
(3)澆注條件的影響 液態(tài)金屬的澆注溫度很少超過液相線以上100℃,因此,金屬由
于過熱所得到的熱量比結晶潛熱要小得多,一般不大于凝固期間放出的總熱量的5%~6%。
但是,實驗證明,在砂型鑄造中非等到液態(tài)金屬的所有過熱量全部散失。