行波磁场净化液态金属时矩形管及三角形管内夹杂物去除效率的理论 …

采用活塞流及轨线模型,对行波磁场化态金属时,三角形及矩形管中夹杂物的去除效率进行了理论分析,找出了提高夹杂物去除效率的途径;对两种形状管的夹杂物去除效率进行了比较;确定了行波磁场能有效去除夹杂物的粒径范围。     

行波磁场净化液态金属的电磁力参数

对影响液态金属所受电磁力大小的因素进行了研究, 对电磁力作用下的导电流体中的非金属颗粒的迁移速度进行了测定。结果表明： 金属液回路的几何尺寸、行波磁场发生器的气隙大小以及发生器中通过的电流等对电磁力参数产生很大的影响; 行波磁场能使微细非金属夹杂物（５ ～１００ μｍ） 的迁移速率成倍提高     

行波磁场净化液态金属时矩形管及三角形管内夹杂物去除效率的理论解析

采用活塞流及轨线模型,对行波磁场净化液态金属时,三角形及矩形管中夹杂物的去除效率进行了理论分析,找出了提高夹杂物去除效率的途径;对两种形状管的夹杂物去除效率进行了比较;确定了行波磁场能有效去除夹杂物的粒径范围     

钢液中气泡上浮去除夹杂物的研究现状

气泡粘附去除夹杂物和气泡尾流去除夹杂物是钢液中气泡上浮时清洁钢液的两种重要作用,对这两种形式去除夹杂物的机理进行了总结,分析了各自的特点和两者的相关性,为今后理论和实验研究提供依据和参考。     

铝熔体夹杂物的去除方法

夹杂是铝合金常见的缺陷之一。分析了铝合金铸锭中夹杂的类型、存在形式以及它们对铝合金性能的影响。综述了铝熔体夹杂的去除方法,介绍了各种除杂技术的研发成果及应用现状,并指出了除杂技术发展的方向。     

电磁过滤钢液中非金属夹杂物的运动速度和去除效率的理论分析

电磁过滤原理是根据非金属夹杂物与熔体导电性的差异,在电磁场作用下非金属夹杂物与熔体的运动规律不同,使非金属夹杂物与熔体分离,经流体力学分析、采用柱塞流及轨线模型研究电磁过滤水平流动钢液中非金属夹杂物的运动速度和去除效率,结果表明,非金属夹杂物的去除效率随着熔体流速（u)和过滤器的高度（2h)的降低而增加;随着电磁力（f)、电磁力作用区长度（x)和非金属夹杂物的粒径（dp)的增加而增加,经分析表明,采用电磁过滤法可有效去除粒径小于10um的非金属夹杂物,该模型可用来设计过滤器的结构和确定电磁过滤工艺参数,为电磁去除钢液中的非金属夹杂物技术的工业应用提供理论基础。     

板坯连铸结晶器偏流下电磁制动去除夹杂物的模拟分析

为研究水口部分堵塞和磁场对板坯连铸结晶器流场以及夹杂物去除的影响,引入滑板控流模拟水口部分堵塞现象,通过商业软件FLUENT进行结晶器流场的三维数值仿真计算。计算结果显示:未施加磁场时,滑板开启80%时,非金属夹杂物颗粒的去除率最高;加入磁场后,结晶器内钢液流态和夹杂物去除率发生改变;在自由液面下350mm处施加一静磁场,能提高细小非金属夹杂物颗粒的去除率,此时滑板开启率的变化和磁场大小的改变对夹杂物颗粒去除的影响较小。     

3104铝合金大扁锭中的第二相与夹杂物

采用扫描电镜、能谱分析研究了3104铝合金大扁锭中的第二相与夹杂物.结果表明,3104铝合金大扁锭中存在大量粗大骨骼状的(FeMn) Al6相,少量的α-Al(MnFe) Si、Mg2 Si和游离的富Si相;3104铝合大扁锭中的夹杂物主要是氧化物夹杂、残余溶剂和富Si或富Ti的金属间化合物.分析了夹杂物的来源,提出了防止或减少粗大化合物与夹杂物的相应措施.     

RH精炼过程中气泡去除夹杂物的物理模拟

以1︰4的几何相似比建立了物理模型,模拟某炼钢厂180 t RH真空精炼炉。捕捉了气泡粘附夹杂物并上浮去除的过程,考察了处理时间、提升气体流量,以及Na HCO3的加入量和加入方式等因素对夹杂物去除率的影响,找到了各主要影响因素的最佳值。     

钢液净化措施对高硅铸钢夹杂物的影响

本文在分析中频感应电炉熔炼的未经炉外精炼处理的高硅铸钢中的夹杂物的基础上，对高硅铸钢进行了底吹氩气精炼处理。结果表明，底吹氩气可以促进钢液中夹杂物的聚集长大，并促进夹杂物的上浮；随着氩气流量的增加，试样中夹杂物的含量逐渐减少，夹杂物的平均间距逐渐增加，得到了中频感应电炉熔炼高硅铸钢的有效钢液净化工艺。     

利用旋转磁场去除铝熔体中的夹杂物颗粒

研究了旋转磁场去除液态铝合金熔体中夹杂物颗粒的效果.将铝硅过共晶合金凝固过程中析出的初生硅颗粒视为夹杂物颗粒.采用旋转磁场,研究了密度比周围铝熔体密度大的初生硅夹杂物颗粒在旋转磁场下的分布规律.利用光学显微镜和数码相机对凝固试样的宏观及微观组织进行观察.实验结果表明:旋转磁场可以有效去除液态铝合金熔体中的夹杂物颗粒,并且旋转磁场的除杂效果随着磁场频率的增大而显著增加.因此旋转磁场提供了一种高效的金属熔体净化的方法.     

ZL102铝合金薄壁件在移动磁场中成形的研究

以最小壁厚为2mm的ZL102铝合金散热片为研究对象,利用自制直线电机所产生的移动磁场作为促进成形的外力,研究了移动磁场对该件的成形能力、凝固组织的影响规律。结果表明,在直线电机作用下,电压在220～250V时能产生适宜的磁场,提高ZL102铝合金的成形能力,可得到表面质量好、充型完整的E型薄壁ZL102铝合金件。此外,移动磁场的热效应、电磁搅拌作用等对ZL102铝合金还能起到变质细化、改善显微组织的作用,且对铸件底面的细化效果优于侧面的。     

双磁力驱动器对液态金属流动的驱动与控制

根据电磁场和磁流体力学理论，设计制造了以永磁体为工作介质，对金属液具有磁力驱动控制作有的双磁力驱流体流动控制器。理论和实验研究结果表明：该控制器可实现对金属熔体无接触的磁力驱动搅拌；并可对弯月面形状和波动进行控制，当下磁力驱动器转速35r/s ,上驱动器转速20r/s时，液面平直且波动较小，即液面达到似稳状态；该实验条件下Sn＋3．5％Pb（质量分数，下同）合金连铸凝固组织为100％细等轴晶，连铸坯的初期凝固点降低，凝固坯壳变薄且无效。     

移动磁场铸造法改善铝薄壁件充型能力的试验研究

针对超薄壁铝铸造成形这一技术难题,利用自制的直线电机并采用石膏铸型,探讨移动磁场铸造法制取超薄壁铝质散热片的成形工艺.结果表明,采用直线电机移动磁场铸造法可增强液态金属的充型压头,有效改善铝合金充型能力,当电压达到220～250V之间,采用不锈钢作为铸型可以浇注出较完整的铸件.     

Modeling and Experiments on Electromagnetic Separation of Inclusions from Aluminum Melt under Combined Magnetic Field

复合磁场是金属电磁净化的一种新方法,通过实验和数值模拟,研究由旋转磁场和行波磁场组成的复合磁场电磁净化的效果。装置模型由2组三相交流线圈组构成,通过有限元法分别计算旋转磁场、行波磁场及其复合磁场作用下的电磁体积力、流场分布。结果显示,旋转磁场电磁力使得流场水平转动,下行波磁场电磁力分布驱动外壁容易向下运动,在中心形成向上束流;而复合磁场则兼具两者效果。数模拟数据与实验结果吻合度较好。为了探讨复合磁场电磁净化的机理,计算熔体中第二相夹杂物的体积分布和模拟颗粒在熔体中的运动轨迹。分析结果表明:流场和阿基米德力是影响颗粒运动的2个主要因素;复合磁场相对于单一磁场具有更优越的净化效果。     

薄壁铝合金件行波磁场铸造的缺陷分析及控制

行波磁场铸造法是在重力下浇注薄壁铝合金件的新型铸造技术,能提高金属压头和充型能力,生产出在砂型和金属型等传统铸造工艺无法获得的大型薄壁铸件.国内外在行波磁场铸造的充型、凝固工艺方面进行了一些探索性研究工作[1～8].虽然从原理上容易理解行波磁场铸造的可行性,但在进行实际工作过程中遇到很大的难度,如充型过程中熔体流动的稳定性、熔体凝固过程中表面缺陷现象等,这成为行波磁场铸造技术推广应用的主要障碍.本文在对行波磁场分布规律分析基础上,对行波磁场铸造过程中出现的铸造缺陷进行分析,并提出相应的预防措施及解决方案.     

直流磁场对7075铝合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的7075铝合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。试验结果表明：与未施加磁场的试样相比，经过直流磁场处理后，7075铝合金中Zn、Mg、Cu3种溶质元素在晶粒内部的含量均增加。此外，直流磁场作用下，试样宏观组织的变化不明显，而晶内析出相的形貌和尺寸发生了显著变化，由无磁场时的粗大针状组织变为细小均匀的结构。探讨了磁场的作用机制。认为电磁场作用使得各溶质粒子对基体铝产生了相对运动，这种运动增强了溶质粒子在铝中的扩散，从而导致了晶内溶质含量的增加。     

交替复合磁场去除铝熔体中夹杂物的研究

铝硅过共晶合金凝固过程中析出的初生硅颗粒被视为铝熔体中的夹杂物颗粒。研究了由交替旋转磁场和下行波磁场组成的交替复合磁场对铝熔体中夹杂物的去除效果。结果表明,在交替复合磁场作用下,夹杂物颗粒发生了明显的聚合并迁移至顶部被除去。对比发现,交替复合磁场的除杂效果要优于单向旋转磁场和下行波磁场组成的单向复合磁场。随着交替复合磁场中的交替旋转磁场的频率和电流的增加,磁场除杂效果显著上升。交替时间为10 s时磁场除杂效果最佳。     

Effects of Oxide Inclusions on Flow Stress Behavior of 1235 Aluminum Alloy During Hot Compression

Flow stress characteristic of 1235 aluminum alloy treated by different purification methods was studied by dynamic thermo-simulation test. The effects of oxide inclusions on steady flow stress, peak stress, and true strain corresponding to peak stress were also examined in this study. The results showed that there is a steady flow feature in 1235 aluminum alloy during hot compression deformation. 1235 aluminum alloy with lower inclusion content shows higher strength, therefore, the plasticity and toughness are better and improve the hot-working character of the alloy. Therefore, reducing inclusion content is effective for improving the hot deformation character of aluminum foil (1235 aluminum alloy).     

铝合金轮毂低压铸造过程中铝液在浇注系统中流动的研究

在铝合金轮毂低压铸造过程中,铝液在轮毂模具中的流动状态是影响压铸质量的重要因素。本文通过理论分析,详细说明了铝液在轮毂浇注系统中的流动状态,并用数值模拟进行了验证。结果表明,在低压铸造过程中,铝液在未流经分流锥时,其流动较为平稳,呈稳态流动;在流经分流锥和到达轮辐根部时,其流动状态较为复杂,易产生紊流、涡流。