【摘 要】
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单辊熔体急冷法是非晶材料研究和制备的主要方法之一，但对于合金的急冷凝固过程却研究很少。由于合金凝固时间短暂、熔池尺寸微小，利用试验方法直接测量温度场和速度场非常困难
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单辊熔体急冷法是非晶材料研究和制备的主要方法之一，但对于合金的急冷凝固过程却研究很少。由于合金凝固时间短暂、熔池尺寸微小，利用试验方法直接测量温度场和速度场非常困难。为制备出非晶材料及寻找成形规律常需要耗费很大的人力和物力。 本论文以铝基材料为例，采用数值模拟的方法，利用FLUENT模拟计算软件研究了单辊熔体急冷法的工艺制备过程与参数。在合金喷射过程的研究中，研究了喷射距离、喷嘴尺寸、喷射压力的影响规律。通过模拟得到了熔池形状、熔体的冷却速度、带材温度场分布，也得到了各个工艺参数对非晶带体厚度的影响规律。 以ANSYS软件为平台，研究了工艺参数如过热度、辊轮半径、辊轮宽度、辊轮转速对铝基非晶带冷却的影响规律，以及各个工艺参数对辊轮表面温度的影响规律，得到了带体和辊轮的温度场。 模拟结果表明：在合金喷射过程中，熔池宽度随喷嘴尺寸、喷射压力、喷射距离的增大而增大；带体厚度随着喷嘴尺寸、喷射距离、喷射压力增大而增大。熔体冷却速度随合金熔体的过热度和辊轮温度的增加而减小，随辊轮半径、辊轮宽度、辊轮转速的增加而增大。在辊轮半径为220mm，辊轮转速为2200r/min，合金熔体过热度为85℃，室温为25℃的情况下，制备出的带体厚度为39.06μm，400℃前的平均冷却速度达到2.149×106℃/s。
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