2, Velocità di fusione: "bastone di comando" per la profondità della cavità del liquido

La velocità di fusione (di solito misurata in mm/min) è il parametro di base del processo di fusione semicontinua, che determina direttamente la forma e la profondità della cavità liquida.

2.1 L'effetto della spada a doppio taglio dell'accelerazione

La simulazione numerica di un lingotto di lega di alluminio 7A60 φ 360 mm basato sul software ProCAST ha rivelato un chiaro modello: aumentare la velocità di fusione migliora il flusso della fusione,che estende la lunghezza della cavità del liquido da 205.2 mm a 638,1 mm; tuttavia, una velocità di fusione eccessivamente elevata aumenta il rischio di refusione e di perdite e, allo stesso tempo, la superficie di grano della sezione trasversale equiaxiale del lingotto diminuisce da 60567.da 8 mm 2 a 50511.3mm 2.

Un altro studio su lingotti in lega di alluminio 2024 φ 300 mm ha anche confermato che con l'aumentare della velocità di fusione, aumenta la profondità della cavità del liquido, la zona simile alla pasta si allarga,e la forza e il volume di contrazione di solidificazione aumentano, aggravando così la segregazione negativa al centro del lingotto; allo stesso tempo, lo spessore della conchiglia solidificata e della regione cristallina delle piume diminuisce,lo spessore della regione cristallina equiaxia aumenta, e la dimensione media dei grani dei cristalli equiacessi diminuisce.

Questi due set di dati apparentemente contraddittori rivelano il vero ruolo della velocità di fusione:

2.2 Relazione critica tra cristalli di piuma e isolamento da freddo

Quando la velocità di fusione è troppo elevata, lo spessore del guscio solidificato iniziale nel cristallizzatore è insufficiente,e la superficie del lingotto è soggetta a chiusura a freddo (chiusura a freddo è un difetto concavo trasversale sulla superficie)In particolare, l'approfondimento della cavità del liquido accorcia il tempo di permanenza del guscio solidificato nel cristallizzatore.lo spessore del guscio esterno del lingotto quando esce dal cristallizzatore sarà insufficiente, che può facilmente portare a incidenti di perdite.

Pertanto, la scelta della velocità di fusione nella pratica industriale deve essere considerata in modo globale: grado di lega (leghe alte come 7055 e 7075 richiedono velocità più lente);Diametro del lingotto (per un diametro elevato è necessaria una velocità ridotta); intensità di raffreddamento (se la capacità di raffreddamento è elevata, può essere moderatamente accelerata)