Cu-12%Al线材连续定向凝固最大稳态拉坯速度
摘 要: 将结晶器移出感应加热器，使连续定向凝固时固液界面控制在结晶器出口;结合传热边界条件，求解连续定向凝固熔体区、液/固界面、空冷区和水冷区的一维稳态温度场方程，得出线坯最大稳态拉坯速度随熔体温度、结晶器长度、冷却距离和冷却水流量的变化规律;并基于直径为6 mm的Cu-12%Al(质量分数)线材制备的工艺条件，对理论解进行实验验证和讨论。结果表明：Cu-12%Al线材的最大稳态拉坯速度随熔体温度升高而降低，且降低速率逐渐减小，其中在1 150~1 300 ℃范围内降低37.3%;最大稳态拉坯速度随结晶器长度增加而增加，且增加速率逐渐减小，其中在20~40 mm范围内增加28.5%;最大稳态拉坯速度随冷却距离增加而降低，且降低速率逐渐减小，其中在4~12 mm范围内降低68.8%;冷却水流量在100~400 L/h范围内最大稳态拉坯速度变化不明显。当固液界面前沿温度梯度小于2.02 ℃/mm时，实际拉坯速度无法达到理论最大稳态拉坯速度;当固液界面前沿温度梯度大于4.17 ℃/mm时，最大稳态拉坯速度实验值和理论值吻合较好。
