平面流铸法制备非晶合金的冷却辊传热和应力分析

旋转冷却辊的冷却能力及其可靠性设计是平面流铸快速凝固法制备新型功能材料非晶合金的关键环节，很大程度上决定了合金非晶态的形成及带材的质量。本项目从设计和应用基础研究出发，结合非晶带材生产线的现场测试数据，以平面流铸工艺的冷却辊作为研究对象，在建立冷却辊内冷却水的三维流动模型，熔潭流体流动、传热和凝固模型的基础上，建立冷却辊的传热和有限元应力模型，对冷却辊的冷却结构、传热特征及其所受的热应力和变形进行综合分析，揭示平面流铸法制备非晶合金中冷却辊的传热和变形行为，讨论与温度和热变形有关的参数（如冷却水速、水垢、辊子直径、辊套厚度等）对冷却辊温度分布和应力应变的影响，提出改进冷却辊冷却能力的方案和控制冷却辊变形的措施，为模拟旋转冷却辊的热和应力行为提供一套分析体系和计算方法。这对于优化非晶制备工艺参数、改进冷却结构、进一步提高辊子的冷却强度和可靠性、开发新的非晶合金具有重要的意义。