含FeO熔渣的起泡过程及起泡参数间关系分析

对ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＦｅＯ熔渣在石墨还原过程中的起泡行为的分析表明，熔渣的起泡率受渣中气体的产生速度及熔渣的起泡指数影响；熔渣的起泡指数随渣中气泡直径的增大而减小；随熔渣碱度的减小，泡沫渣的平均寿命延长，泡末化愈稳定。     

硼铁矿冶炼Fe—Si—B合金的工艺研究

建立了以辽东硼铁矿为原料，用碳热还原或碳－铝热还原冶炼Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ合金的工艺，测定了还时间和温度对合金中Ｂ，Ｓｉ，Ｃ含量的影响以及Ｃ含量与Ｂ和Ｓｉ含量的关系；用熔渣－金属平衡方法对合金进行脱Ａｌ，研究了碱度以及Ｂ２Ｏ３和ＳｉＯ２含量对合金中Ａｌ含量的影响。     

硼铁矿冶炼Fe－Si－B合金的工艺研究

建立了以辽东硼铁矿为原料，用碳热还原成碳－铝热还原冶炼Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ合金的工艺，测定了还原时间和温度对合金中Ｂ，Ｓｉ，Ｃ含量的影响以及Ｃ含量与Ｂ和Ｂｉ含量的关系：用熔渣－金属平衡方法对合金进行脱Ａｌ，研究了碱度以及Ｂ２Ｏ３和ＳｉＯ２含量对合金中Ａｌ含量的影响．结果表明，该工艺可使合金中Ｃ含量降至０．１５％，Ａｌ含量小于０．０５％．     

CO还原CaO－SiO_2－Al_2O_3－Fe_tO渣系研究

研究了在１７２３Ｋ下ＣＯ还原ＣａＯ－ＳｉＯ_２－Ａ１_２Ｏ_３－Ｆｅ_ｔＯ渣系。根据ＣＯ_２红外分析仪测定的出口气体中ＣＯ_２浓度变化，计算了炉渣的表现还原速度常数Ｋ_ａ和还原速度常数Ｋ。结果表明，加入Ａｌ_２Ｏ_３，提高了ＣａＯ－ＳｉＯ_２－Ｆｅ_ｔＯ的Ｋ_ａ和Ｋ值；炉渣碱度不变时，随着Ｆｅ_ｔＯ含量的增加，Ｋ_ａ呈增加趋势，但Ｋ则呈抛物线趋势变化；当ＦｅＯ的光学碱度∧_ＦｅＯ为１．０或０．８７时，Ｋ_ａ随该四元渣系光学碱度的增加而线性增加，而Ｋ则呈递减趋势。用炉渣规则溶液模型计算了ＣａＯ－ＳｉＯ_２－Ａｌ_２Ｏ_３－Ｆｅ_ｔＯ四元渣系的Ｆｅ_ｔＯ活度ａ_Ｆｅ_ｔＯ。     

CaO－SiO_2－Al_2O_3－FeO熔渣起泡行为的研究

在１５００℃下，用Ｘ射线透视装置研究了ＣａＯ－ＳｉＯ_２－Ａｌ_２Ｏ_３－ＦｅＯ熔渣被石墨还原过程中渣的起泡行为，测定了熔渣的起泡指数和起泡率等参数．结果表明，随熔渣碱度上升，其起泡率增大而起泡指数却下降．同时考察了ＭｇＯ，ＣａＦ_２，Ｎａ_２Ｏ等添加物对熔渣起泡行为的影响．通过对熔渣起泡指数的因次分析得到，熔渣起泡指数与熔渣粘度，密度，表面张力及重力加速度ｇ有如下关系：     

SiO2／Fe复合金属型铸造无白口铸件件的试验

在分析金属型铸造铸铁件产生白口的根本原因的基础上，设计了一种由ＳｉＯ２／Ｆｅ复合材料制成的型腔和填充层所构成的ＳｉＯ２／Ｆｅ复合金属型，该复合金属型的导热系数和铁水在基内的凝固速度均接近砂型，能够利用浇注砂型的铁水、在室温下、不需俦任何处理，就能得到具有细片状石墨的铸铁，ＳｉＯ２／Ｆｅ复合金属的成本低，有利于推广应用金属型铸铁技术。     

SiO_2／Fe复合金属型铸造无白口铸铁件的试验

在分析金属型铸造铸铁件产生白口的根本原因的基础上，设计了一种由ＳｉＯ２／Ｆｅ复合材料制成的型胶和填充层所构成的ＳｉＯ２／Ｆｅ复合金属型，该复合金属型的导热系数和铁水在其内的凝固速度均接近砂型，能够利用浇注砂型的铁水、在室温下、不需做任何处理，就能得到具有细片状石墨的铸铁。ＳｉＯ２／Ｆｅ复合金属型的成本低，有利于推广应用金属型铸铁技术。     

CaO—SIo2—Al2O3—FeO溶渣起泡行为的研究

在１５００℃下，用Ｘ射线透视装置研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＦｅＯ熔渣被石墨还原过程中渣的起泡行为，测定了熔渣的起泡指数和起泡率等参数。结果表明，随熔渣碱度上升，其起泡率增大而起泡指数却下降。同时考察了ＭｇＯ，ＣａＦ２，Ｎａ２Ｏ等添加物对熔渣起泡行为的影响。通过对熔渣起泡指数的因次分析得到，熔渣起泡指数与熔渣粘度，密度，表面张力及重力加速度ｇ有如下关系：Σ＝１６４．６（μ＾／ｐ＾３σｇ＾５     

CO还原CaO—SiO2—Al2O3—FetO渣系研究

研究了在１７２３Ｋ下ＣＯ还原ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＦｅｔＯ渣系，根据ＣＯ２红外分析仪测定的出口气体中ＣＯ２浓度变化，计算了炉渣的表现还原速度常数Ｋａ和还原速度常数Ｋ结果表明，加入Ａｌ２Ｏ３，提高了ＣａＯ－ＳｉＯ２－ＦｅｔＯ的Ｋａ和Ｋ值，炉渣碱度不变时，随着ＦｅｔＯ含量的增加，Ｋａ呈增加趋势，但Ｋ则呈抛物线趋势变化；当ＦｅＯ的光学碱度∧ＦｅＯ为１．０或０．８７时，Ｋａ随该四元渣系光学碱度的增加而线性增     

电渣重熔用CaF_2＋Al_2O_3和CaF_2＋Al_2O_3＋CaO系熔渣传氧的研究

利用ＺｒＯ_２固体电解质氧浓差电池测定了电渣重熔用ＣａＦ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３和ＣａＦ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋ＣａＯ系熔渣的氧渗透率，考察了熔渣成分及温度对熔渣传氧性能的影响．在１６７３—１８７３Ｋ和０．１ＭＰａ的氧气氛下，侧得这两个渣系熔渣的氧渗透率分别为１×１０－（２０）—６×１０－（１９）和１×１０￣（２１）—５×１０￣（１８）ｍｏｌＯ_２·ｃｍ￣（－１）·ｓ￣（－１）；随ＭｎＯ_２，Ｆｅ_２Ｏ_３，Ｃｒ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２，ＣａＦ_２含量和碱度（ＣａＯ／ＳｉＯ_２）的增高，熔渣的氧渗透率增大，ＭｎＯ_２和Ｆｅ_２Ｏ_３的影响尤为显著；随温度的升高，熔渣的氧渗透率增大，且可按速率过程来处理ＣａＦ２基多元复杂熔渣的传氧过程。     

MAKING DUCTILE CAST IRON WITH ESR PROCESS

1.IntroductionTheapplicationofelectroslagremeltingprocess(ESR)tocastironcastingproductionhasbeendescribedbymanyauthors[ljZ],whoemphasizethatthecastingqualitiesareimprovedbyoverheatingandcleaningofmoltencastiron,andchangingthegraphiteformofcasting.Itisnecessarytoworkontheelectrochemicalaspectsoftheprocess,sincewehaveliquidmetalsurfaceactingaselectrodesincontactwithanionicliquidslag.IncontrastwithmostESRprocessesinwhichthechemicalcompositionchangesbetweenthemeltingelectrodeandingotproducedfro…     

三相电极电渣重熔系统中的磁流体流动和传热分析

建立了三相电极电渣重熔的全耦合三维非稳态模型,研究了电渣炉内的电磁现象、两相流动、传热以及凝固现象。其结果表明:大量的电流流经金属熔滴和熔渣,极少数的电流流经凝固锭。焦耳热功率密度的最大值出现在电极周围和金属熔滴中。高温区位于渣池上部的中心,渣池的平均温度随电流的增大而升高。金属熔池为扁平的U形轮廓,当电流升高时熔池加深并且加宽。     

The element transfer behavior of gas pool coupled activating TIG welding

This paper deals with a novel dual shield TIG welding method named gas pool coupled activating TIG( GPCA-TIG)welding. The welding method divides the shielding gas into two layers. Inert gas such as Ar is adopted as the inner layer gas to protect the tungsten electrode and the molten pool metal. Pure O_2,N_2 or mixture of them are used as the outer layer gas to increase the weld penetration and improve the low temperature toughness of weld metal. Through analyzing the interaction between outer gas and arc and the distributions and existing forms of oxygen and nitrogen elements,the transfer behaviors of nitrogen and oxygen from arc to pool were investigated. The results show that,the interaction between the outer gas and arc plasma makes the arc slightly constrict. The incoming oxygen enriches on the molten pool surface and exists in the form of iron oxide,chromium oxide,manganese oxide and silicon oxygen compounds. The incoming nitrogen evenly distributes in the molten pool and exists in the form of nitrogen atom.     

高强度厚大断面球墨铸铁件的熔炼工艺

为生产高强度厚大断面球墨铸铁件,对熔炼原材料、铁液化学成分和球化孕育处理技术进行了分析,确定了球铁熔炼工艺的主要控制要素,采用高温正火热处理工艺保证材料均匀一致的基体组织。试制阶梯试块的力学性能和显微组织均符合技术要求,从而保证高强度厚大断面球墨铸铁件的正常生产。     

Simulation of electro-slag re-melting process of 120 t large ingot for nuclear power station and its application

Further research on metallic materials for the super critical rotator and the main pipe line of a nuclear power station is very important for developing the nuclear power industry.In this study,the mathematical model for 120 t large ingot was established,and the computer program ESR3D was developed to simulate the whole electroslag re-melting (ESR) process.This includes the electrode melting,metallic droplet falling,metal pool forming,metal pool and slag pool rising and moving,installation of top crystallizer,ingot solidifying,etc.The simulated average melting rate of the electrode was in good agreement with that in practical production.The optimized parameters were used to produce 80-120 t large ingots,and the quality of the ingots satisfied the specifications of nuclear power and the super critical generating unit.     

渣金间辅助外电场提高焊接工艺稳定性分析

为探索焊接过程实现高稳定性工艺的潜在途径,最大限度地减少重要钢结构制造中焊缝咬边及成形缺陷带来的焊后返修工作,提出并试验了一种利用埋弧焊渣金间随焊施加辅助外电场对渣金电导载流进行导流,进而提高焊接工艺稳定性的方法,并应用焊接电信号分析仪对弧压信号进行了采集统计分析.结果表明,以钨电极作阴极利用电场在渣金熔体内部形成稳定的电导载流,可使熔渣电导性能得以改善,并引导电子进入电弧阴极中心以增强电弧的集聚程度.同时外电场作用也使渣金内部的带电粒子形成有序运动并在界面结合成低表面能的活性氧化物,又可改善液态熔渣在焊缝金属表面的润湿铺展性能.实施辅助电场引入的这些有益作用使焊缝形状、表面光洁度、尤其是焊缝边缘平直均匀性得到较好地改观,焊接过程工艺稳定性得以进一步提高.     

铁液盖包球化处理工艺研究与应用

简单比较了压力加镁法、冲入法、转包法、型内球化法、喂丝球化法几种球化处理方法及其在球化质量稳定性和节能、环保等方面的优缺点,重点介绍了盖包法国内外研究现状及生产中常见的技术问题;指出建立盖包球化杯-孔二单元注液系统理论计算模型,进行球化工艺参数优化设计,是进一步提高镁吸收率和球化质量,减少氧化夹渣和铁液温降的重要途径。     

焊缝金属氧化物夹杂的尺寸及分布辅助外电场控制法

提出了一种在埋弧自动焊熔渣-熔池间随焊施加一辅助外电场,利用外电场控制熔体内部离子流进而控制焊缝氧化物夹杂尺寸及其分布的方法,并以直流电源提供的电压作为外电场开展了初步试验研究.结果表明,以钨材作外电场的阴极向液态熔渣内部补充大量的自由电子可极大地改善液态熔渣的导电性能,有效地诱导熔体内部形成稳定的定向离子流;外电场作用于熔渣-熔池通过使熔体内部复合粒子的进一步电离,正负离子形成互为逆向的离子流并在界面产生电化学反应以减少氧化结合的机会,因而有利于夹杂物的细化及弥散分布;同时外电场也可促使熔池内部自由氧离子电迁移至渣-金界面,并在界面优先与熔渣中氧化物形成元素结合进入熔渣从而削弱熔渣对熔池金属的氧化作用,使焊缝金属的氧含量显著降低.     

薄板铝合金激光深熔焊熔池流动数值模拟

针对薄板铝合金激光焊接过程,采用有限体积法开展熔池流动研究.建立了三维焊接熔池流动数学模型,并采用高斯旋转体热源表征激光束的热作用.在考虑与不考虑表面张力作用下,分别计算获得了焊接温度场、熔池流场和熔池形貌.基于计算结果,分析了温度场云纹图、熔池焊接热循环曲线、熔池速度场分布多视图.最后进行相同参数下的激光焊接试验,基于观察获得的焊接接头形貌,综合分析了模拟结果和试验结果.结果表明,所建立的模型和模拟方法是合理可行的.同时考虑Marangoni对流作用所计算得到的熔池和焊缝几何形状更加接近实际焊接接头.     

电渣熔铸中电流对自耗电极端部锥角影响的研究

电渣熔铸就是利用大电流通过渣池区域而产生的高温将自耗电极逐渐熔化的过程,自耗电极与渣池的接触界面是整个熔铸系统能量的入口,其形貌对熔铸过程的分析和研究非常重要.研究了在不同熔铸电流情况下自耗电极的熔化机理,模拟再现了自耗电极在高温渣池内的熔化流动且在末端形成锥形的过程,并进行了试验验证.通过对熔铸电流与自耗电极末端锥角的关系研究,为实际生产中优化工艺参数和提高生产效率提供了重要依据.