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低过热度浇注弱电磁搅拌(LSPWES)工艺是一种新型半固态浆料制备技术,以其工艺流程简单、生产效率高等优点引起人们的重视,虽然研究者已对该工艺开展了大量工作,但截止当前,还未见对低过热度浇注弱电磁搅拌法制备过程中合金微观组织演变进行模拟的报道。本文根据有限元原理和元胞自动机理论,并结合A356铝合金LSPWES过程的特点,建立了元胞自动机和有限元相结合的宏微观耦合模型,利用ANSYS软件计算宏观电磁场和流场,利用PROCAST软件的CAFé模块并结合自编程序对不同工艺参数下微观组织演变进行模拟,并对比模拟结果与实验结果,验证了模拟结果的准确性。所得主要结果如下:(1)LSPWES工艺中A356铝合金初生晶粒在生长过程中的形貌变化与工艺参数密切相关,采用该方法制备具有优良组织的半固态浆料需要各工艺参数间相互协调。(2)施加电磁搅拌时,当电源频率从50Hz减小到10Hz,磁感应强度增加,时均电磁力增大,半固态A356铝合金浆料中初生-Al晶粒更细小,圆整度更好;搅拌功率增大可以增加磁感应强度和时均电磁力,有利于半固态A356铝合金球状组织的形成,但当电磁搅拌功率增大到一定值后,继续增大搅拌功率对浆料球状组织形态和晶粒大小产生的优化作用并不明显。(3)随着搅拌时间的延长,初生-Al的形貌从蔷薇状逐渐转变为球状,搅拌6s就可获得较为理想的球状初生-Al晶粒,继续增加搅拌时间,效果并不明显;随着浇注温度的降低,A356铝合金半固态浆料中的初生-Al晶粒逐渐由蔷薇状向球状转变,具有更小的粒径和更加均匀地分布。(4)LSPWES法制备A356铝合金半固态浆料的最佳条件为:电源频率10Hz,搅拌功率1.2kW,搅拌时间6s,浇注温度630℃;在最佳参数下,初生晶粒为细小球晶并且在后续的生长过程中一直呈球状长大直至相互接触成为尺寸稍大的球晶或蔷薇晶。