界面传热系数衡量铸件和铸型之间传热大小,影响着铸件的凝固速度,并最终决定着铸件的质量和性能,是铸造数值模拟中不可或缺的边界条件,同时又是最难以测量的一个参数。挤压铸造是一种结合铸造和锻造特点于一体的近净成形工艺。本文利用热传导反算法反求了挤压铸造铸件/铸型界面传热系数,研究了不同挤压力下挤压铸造凝固过程界面传热系数的变化规律。设计了一套挤压铸造凝固过程测温装置,并采用ZL101A合金进行了不同挤压力下铸造测温试验,得到了不同挤压力下铸件、模具各点温度数据。基于非线性估算法原理,利用VC++语言结合ANSYS二次开发工具APDL语言编写了铸造过程铸件/铸型界面传热系数反算程序,并通过建立虚拟试验,对比反求所得的传热系数与设置传热系数的吻合程度,验证了所编写反算程序的准确性。根据实验所测铸件/铸型内部不同位置的温度数据,利用所编写的反算程序反求了不同挤压力下界面传热系数,研究挤压力对界面传热系数的影响。研究表明,在挤压铸造过程中,界面传热系数随着挤压力的施加迅速上升至最高值随后逐渐下降;挤压力对铸件/铸型界面传热系数的变化规律有显著的影响。随着挤压力的增大,铸件/铸型界面传热系数的峰值越来越大,并且界面传热系数较大值保持的时间也越来越长。0、25、50、75MPa时界面传热系数的峰值分别为3858.65、6718.96、7250.82、8020.44W/(m2·℃)。最后,通过数值模拟应用,将反求所得的界面传热系数作为初始边界条件进行挤压铸造温度场模拟,对比没有参与反算的铸件中心点的模拟温度与实测温度,0、25、50、75MPa时对应的最大误差分别为5.52%、8.81%、4.73%、6.04%,验证了本文所建立挤压铸造界面传热系数实验与反算方法的可行性及准确性。在本实验中,随着挤压力的增加,铸件中心凝固时间减小,25MPa以后,挤压力对铸件凝固时间的影响变得不那么显著。