连铸板坯宽面边部纵向凹陷的预防

国内钢厂连铸板坯生产过程中,铸坯宽面边部纵向凹陷频发,严重时影响了连铸坯的表面质量,并造成轧材缺陷。主要分析了连铸板坯宽面边部纵向凹陷的形成原因,讨论了影响边部纵向凹陷产生的因素。结合生产现场试验,通过优化结晶器流场、优化结晶器锥度以及加强结晶器足辊段窄面的冷却强度等一系列有效的措施,使连铸板坯宽面边部纵向凹陷得到了有效的预防,连铸坯表面质量显著改善。     

低碳低硅铝镇静钢铸坯表面凹陷的成因及控制

分析唐钢板坯连铸机生产的低碳低硅铝镇静钢铸坯表面凹陷缺陷的产生原因。结果表明,表面凹陷缺陷的产生由结晶器内弯月面处坯壳冷却不均造成,采取了防止结晶器跑锥,提高结晶器锥度,防止弯月面处铜板变形,选择合适性能的保护渣,选择合理的拉速、钢水过热度,合理控制结晶器流场等措施,最终消除了铸坯凹陷缺陷,提高了铸坯表面质量。     

结晶器—连铸机的关键部件

本文介绍了连铸用的结晶器型式、材质,以及为了改善铸坯表面质量,防止粘结而采用的结晶器内表面镀层和润滑等措施。同时还介绍有关的结晶器冷却水系统和附加导向装置等。     

电磁连铸铝合金扁锭结晶器内磁场的改善

用特斯拉计测量了电磁连铸铝合金扁锭结晶器内的磁感应强度,发现与只有感应线圈的情况相比,结晶器内的磁场严重衰弱,不能满足软接触电磁连铸的要求,其原因是结晶器铝壁的磁导率较小,造成电磁场的涡流损耗,导致结晶器内的磁场衰弱.硅钢片导磁性优良,将其布置在感应线圈周围,可以降低结晶器内磁路的磁阻,使大部分磁力线形成回路,从而减少磁场衰弱,提高结晶器内的磁感应强度.硅钢片在结晶器内的最佳布置情况为:在线圈底部和侧面都放置硅钢片,其中侧面放置6片,厚度为1.8 mm,与线圈距离为8.5 mm.     

IF钢板坯表层大尺寸夹杂物的三维分布

IF钢铸坯表层大尺寸夹杂物分布对冷轧钢板表面质量有较大影响。采用ASPEX自动检测法与逐层刨削法研究了IF钢铸坯表层20 mm内中100 μm以上夹杂物的三维分布。铸坯表层20 mm内夹杂物共分成3类,气泡、氧化铝+气泡、块状氧化铝,数量比例分别为72%、26%和2%。结合水模型研究了结晶器内大尺寸夹杂物被凝固坯壳捕获行为,结果表明,在现有浇铸工况下结晶器内大尺寸夹杂物主要集中在上回流涡心处与浸入式水口下部等结晶器“死区”位置。消除结晶器内死区有助于减少铸坯表层大尺寸夹杂物,提高轧板表面质量。     

软接触结晶器外对连铸坯施加高频电磁场的基础研究

考察了冷坩埚式结晶器高民磁场对连铸坯表面质量的影响。研究结果表明：采用在传统结晶器壁开缝的方法可以有效地提高型内的磁感应强度,而且结晶器内磁场分布基本均匀,施加高频电磁场的铸坯与传统连铸坯相比,表面振动痕深度明显减小,且表面光滑。     

气膜对6063铝合金连铸坯中心裂纹及表面质量的影响

在6063铝合金连铸过程中使用气膜润滑技术,研究了气膜对液穴形状及铸坯表面质量的影响.结果表明,气膜可以有效改变液穴形状,使铸坯凝固过程中不可补缩区缩小,内应力和应变降低,消除了中心裂纹产生的诱因;气膜降低了结晶器的一次冷却强度,缩短了结晶器有效冷却长度,消除了冷隔及偏析瘤;同时,液体金属在气体的约束力下与结晶器内壁"软接触",减小了与结晶器间的摩擦,因此铸锭表面质量明显改善.     

高频调幅磁场下无结晶器振动电磁连铸技术的实验研究

研制了可以产生方波、正弦波及三角波3种波形高频调幅磁场发生器，并对其在结晶器内产生的磁场进行了测量．进行了3种波形高频调幅磁场下的无结晶器振动电磁连铸实验，结果表明：在方波、三角波和正弦波调幅磁场作用下的无结晶器振动电磁连铸过程中，当调制波频率略低于系统固有频率时，弯月面与结晶器壁间断接触距离最大，保护渣润滑效果最好，连铸过程拉坯阻力最小，连铸坯表面质量相对较好；在3种高频调幅磁场中，与三角波和方波相比，正弦波较易于减小拉坯阻力和改善铸坯表面质量。     

电子束冷床炉熔炼超长超薄TC4铸锭过程中坩埚的尺寸设计

钛锭固液界面形貌对其凝固组织有着很大的影响。本文研究了超长超薄TC4扁锭EB炉熔炼中结晶器三维尺寸对固液界面形貌的影响。结果表明:当TC4扁锭截面长度超过450mm时,结晶器的冷却能力不再增加。当长度超过有效距离时,随着结晶器长度的增加,熔池深度和糊状区宽度不再发生改变。此外,提高结晶器的长宽比有利于提高TC4扁锭的表面质量。计算结果表明,结晶器内长和内宽比应在4:1和6:1之间。当结晶器高度大于300mm时,熔池深度和糊状区宽度不变。因此,通过本文研究可以为EBCHM熔炼超长超薄TC4扁锭的结晶器三维设计提供一定的设计依据。     

软接触电磁连铸结晶器内磁场分布与弯月面行为

通过实验测试和数值模拟的方法研究两段式软接触电磁连铸无缝结晶器结构、线圈位置、电源功率以及弯月面位置等因素对结晶器内高频磁场分布的影响。并采用Sn作为钢液的模拟工质测量了不同实验条件下两段式结晶器内的弯月面高度。研究结果表明:两段式结晶器的透磁效果随着结晶器上半段厚度的减薄而提高;增加电源功率时,可以增大高频磁场在铸坯初始凝固区域的强度及作用范围,有利于弯月面的形成;线圈位置越靠上,越有利于磁感应强度透过结晶器,有助于弯月面高度的增大;当金属液面位于感应线圈高度中心与线圈顶端位置之间时,高频磁场作用于初始凝固区域的有效作用较强,可产生较大的电磁压力,有助于获得高表面质量的铸坯。     

一炉双流连续定向凝固方法

阐述了自制的一炉双流连续定向凝固装置的原理及特点，对不同拉速下纯铝铸锭的表面状态及凝固组织进行了研究。结果表明，拉坯速度慢或固液界面靠近结晶器出口处，表面质量好；拉坯速度增加，柱状晶的数目经历由少增多的过程。     

旋转电弧加热在环状工件内壁沉积金刚石涂层

为实现在大口径环状工件内壁沉积金刚石涂层,研制一种能够产生旋转电弧的分体式等离子炬。利用活动阳极形成的伞状电弧帽,改变平行于轴且向下吹的工作气体旋转电离的方向,使其垂直吹向环状工件内壁。测试不同阳极直径下电弧的工作参数,并用相机拍摄相应的电弧形貌。进行金刚石涂层沉积试验,在内径为180?mm的硬质合金拉拔模具和内径为100?mm的石墨内表面沉积出高质量的金刚石涂层。利用拉曼光谱仪和扫描电镜对涂层的成分、表面形貌等进行测试分析。已沉积金刚石涂层的硬质合金模具成功应用于超高压电缆铝护套的拉拔设备中。      

Improving the Deformation Uniformity and Minimizing the Inner Surface Roughness in Rectangular Tube Drawing Process

This paper focuses on improving the quality of aluminum rectangular tube in the cold drawing process. The newly developed drawing tools (i.e., the drawing die and the plug) which are considered as one of the most significant factors influencing the final forming quality are proposed. The new-type drawing die is designed with the “convex hull” shape in sizing zone corner and the plug is featured with a “boss club” structure in sizing zone. The equivalent plastic strain, drawn tube’s dimensional accuracy, contact stress distribution, and drawing load have been analyzed for the conditions under which the original tools and the new-type ones have been used, respectively, based on finite element simulations. The simulation results show clearly that the discrepancy of plastic strain in the axial cross section and the tube axial elongation are smaller when the new-type die is employed, which indicates the more uniform metal deformation and steady material flow. Besides that, the fluctuation of wall thickness is also unobvious showing the new-type die is very helpful to improve the tube dimensional accuracy. The newly developed plug can cause higher compressive plastic strain and contact stress, which are crucial to guaranteeing the high surface quality. An experiment on the cold drawing process of the aluminum rectangular tube has been performed. The comparisons of the drawn tube dimensions, e.g., height/width and wall thickness, have been made between simulation results and practical production. Meanwhile, the surface finish has also been measured. The experimental result exhibits that the drawn tube can better fulfill the requirements of the design and usage when the new-type tool is adopted.     

不同拉拔工艺对管材尺寸精度的影响

高精度管材是一种表面质量（特别是内表面质量）要求很高,内径尺寸允许偏差很小的管材,多用于精密设备。简要概述了目前管材生产现状以及高精度管材的发展前景,分析了不同拉拔工艺对管材尺寸精度的影响．介绍了计算机仿真技术在拉拔工艺研究中的应用及现有模拟结果。     

Surface free energy of copper-zinc alloy for energy-saving of boiler

Cu-Zn, Cu-Zn-Sn, Cu-Zn-Ni alloys were melted by vacuum smelter. The effect factors to the surface free energy of the alloys such as chemical composition, crystal structure and surface crystal lattice distortion etc. were investigated by OCA30 automatic contact angle test instrument, metallography microscope and XRD instrument etc. Results suggests: adding alloy element to Cu may increase its surface free energy, and the more kinds of alloy elements are added, the more surface free energy increases; the alloy element Sn an increase the surface free energy of Cu-Zn alloy; Cu-Zn alloy with fir-tree crystal structure, great phase discrepancy and obvious composition aliquation has greater surface free energy; Cu-Zn alloy with compounds and serious surface crystal lattice distortion has greater surface free energy.     

一种汽车门内板二次拉深冲压工艺的设计

通过对门内板制件及工艺分析,门内板二次拉深工艺设计不合理,影响到整车的外观品质。推荐了一种门内板二次拉深冲压工艺,此工艺可以提高制件质量和材料利用率,且可减少模具调试量,进一步缩短整车开发周期,提高了生产效率。     

锂消除纯铜铸造枝晶组织的研究

向熔融三号工业纯Ｃｕ中加入微量Ｌｉ,得到表面光滑、内部致密的铜锭。研究Ｌｉ对工业纯Ｃｕ结晶形态的影响,结果表明：Ｌｉ能消除合金凝固的枝晶区并使之转变为等轴晶区。最后从凝固理论及凝固过程热分析出发,初步探讨其成因     

在斜轧延伸机上使用拉力芯棒的新工艺

介绍了在管材斜轧延伸机上使用拉力芯棒的优点。采用拉力芯棒可以提高速度效率，可以轧制薄壁管，还可减小不均匀变形及改善管材内表面质量。     

纯铜热型连铸过程三维微观组织模拟

采用宏观温度场模拟与微观组织模拟相耦合的方法，建立了宏微观统一的模型[直接差分（Direct Difference）-元胞自动控制（Cellular Automaton）模型，即CA-DD模型]，模拟研究了纯铜热型连铸凝固过程各工艺参数对固．液界面位置和晶粒淘汰的影响。结果表明：随着连铸速度的增大，固-液界面逐渐向型口外侧移动，晶粒淘汰趋势逐渐减弱。铸型温度对晶粒淘汰有一定的影响。模拟结果与试验结果符合较好。     

涡轮叶片柱状晶制备工艺过程仿真及参数控制

依据涡轮叶片柱晶制备工艺，自主开发了温度场模拟软件HRSCAE。通过正交设计及模拟试验，研究了不同抽拉速度、加热及冷却条件对柱晶涡轮叶片生产过程温度场分布、固液界面形态的影响。研究表明，抽拉速度是影响铸件质量的主要因素，通过控制抽拉速度，使固液界面尽量保持在绝热区附近，可以使固液界面在较长时间内保持平坦状态。固液界面位置越靠近绝热区，越有利于柱晶的生长。模拟试验为准确控制工艺参数和解决定向凝固生产实践中发散度问题提供理论依据，也为获得表面光洁的高质量柱状晶提供了技术途径。