电磁铸造液柱高度数学模型的建立及应用

为了研究熔体金属电磁立柱成形能力并计算电磁作用下的液注高度,从电磁铸造立柱成形的基本原理出发,建立了电磁场作用下金属立柱成形时液柱高度数学模型,并试验验证了模型的准确性.利用液柱高度数学模型对铝、钢、锡铅合金等金属的电磁铸造可行性,以及电力参数对液柱高度的影响进行研究.结果表明:铝电磁无模成形能力最强,而钢及锡铅合金电磁无模成形能力则基本相同;钢及锡铅合金电磁立柱成形所需的磁感强度约为0.08～0.10 T,而铝则只需约0.04T.     

液态金属双频电磁约束成形过程研究

利用高频－超音频和双高频的电磁场实现了液态金属双频电磁约束成形的工艺过程,达到了固态试样无接触加热熔化、初步约束成形和复杂形状熔体无模壳电磁成形的目的。在双频电磁成形过程中发现,高频－超音频双频电磁成形控制不仅优于单频电磁成形,而且比双高频电磁成形控制容易,2种频率的电磁场不同加热熔化和电磁成形功能都能加以发挥,并可单独加以调节。在试验中利用高频－超音频双频电磁成形工艺过程成功儿得了扁椭圆截面和弯截面复杂形状的双频无模电磁成形样件。     

变截面送料双频电磁成形过程的稳定性

电磁成形技术是1种能同时实现固态坯料加热熔化和液态金属约束成形的新型材料制备技术，适用于中小尺寸活泼金属，高温合金，难熔金属和高纯金属的加热熔化及其复杂截面构（坯）件的无容器近终成形，分析影响金属熔体变截面送料双频电磁成形稳定性的因素，研究表明：（1）影响液态金属双频电磁成形的因素有：液柱高度、试样表面的磁感应强度大小和液态金属的表面张力，3者满足确定的关系，才能保证液态金属电磁成形的稳定性；（2）屏蔽罩与成形感应圈的配置，两感应圈的间距和抽拉速度等工艺参数的合理控制对成形稳定起到重要作用。     

双频电磁约束成形的温度场研究

双频电磁约束成形是一种利用较高频率电磁场熔化金属和利用较低频率约束金属熔体成形，同时实现金属坯料无坩埚熔化和无型成形的先进加工技术。测试并分析了不锈钢(1Crl8Ni9Ti)双频电磁约束成形过程中的温度场及其影响因素。结果表明，成形线圈功率仅影响成形温度场大小而对温度场峰值位置无影响；加热线圈功率和成形样件抽拉速率同时影响成形温度场大小与峰值位置；稳定成形时成形样件抽拉速率的变化改变熔体的温度，而熔体高度在一定的范围内无明显变化，即稳定成形时熔体高度恒定。利用双频电磁约束成形技术制备了大宽厚比不锈钢样件，其宏观组织为定向组织。     

7200焦耳电磁成形机的研制

电磁成形是靠脉冲磁场力使金属成形的高速成形方法。其特点是模具简单(只需一刚性凹模或凸模),不需传压介质,零件表面质量好,成形精度高,生产条件好,操作方便。60年代以来,世界各主要工业国家相继开展了这方面的实验研究工     

多功能电磁成形定向凝固设备的研制

电磁成形是一种先进的材料成形加工技术,应用该技术不仅可以实现金属的无坩埚熔化,而且还可以达到无铸型成形的效果,避免了材料在冶炼和成形中的污染,介绍一台自行研制的多功能电磁成形定向凝固设备,该设备不仅可以实现电磁成形定向凝固功能,而且还可以实现HRS法、LMC法和ZMLMC法等定向凝固工艺,超宽的调速范围、稳定的运动性能以及高的真空度和温度梯度使该设备能够完成许多前沿性的科学研究工作。     

高温合金叶片类铸件电磁软接触成形过程研究

传统高温合金叶片类铸件制备过程中，熔体长时间在陶瓷模壳材料中保温，易受其污染，而借助于交变电磁场与液态金属相互作用产生的电磁压力可使高温合金呈半悬浮状态，减少了熔体与磁模结晶器的接触面积和时间，能尽可能避免污染的产生。将该方法和定向凝固技术相结合，提出了1种实现高温合金复杂形状电磁软接触成形的定向凝固工艺，探讨了该工艺下不同结晶器材料、磁化套高度及其所加方位对线圈中磁感应强度的影响，并在实验室中成功制备出了2种近叶片形状的高温合金电磁软接触成形的定向凝固样件。     

电磁成形工艺的应用

分析了电磁成形的原理、各种工艺参数，介绍了电磁成形技术在一些金属件成形中的应用。与常规冲压成形工艺相比，电磁成形工艺使生产和模具结构大为简化，生产工序大为缩短。电磁成形对某些特殊金属零件的成形生产具有重要意义。     

电磁成形加工的介绍

电磁成形加工是近代开发的用电磁力使金属零、部件成形和组装的一种新技术。一、加工原理和方式载有电流的导体周围产生磁场，在此磁场内另一导体将会产生感应电流，此电流也会产生磁场，这两个磁场的方向相反，因而产生相互排斥的电磁力。利用脉冲放电所产生的脉冲电磁力对金属零件产生的瞬间压力可达0．35－20kPa。此力可使金属产生塑性变形。电磁成形加工正是利用这一塑性变形达到金属零件成形、连接和组装的目的。这种加工方法称之为电磁成形加工。电磁成形加工的基本方法有以下几种。1．压缩成形加工压缩成形加工如图1所示。用工件作…     

电磁辅助钣金拉延快速成形系统设计

通过对传统整体模和无模多点成形技术的研究,提出了一种新型的钣金拉延成形技术--电磁辅助钣金拉延快速成形技术.主要论述其机械系统及电气控制系统的整体设计,并对其关键技术电磁场辅助修形及电磁夹紧进行了研究.     

半固态浆料制备用电磁搅拌器中电磁场的研究

利用数字式特斯拉计详细测量了电磁搅拌器空载条件下切向磁感应强度分布，结果表明：磁感强度在搅拌器的高度方向中间处最大；随着半径的增大而增大，越是靠近线圈和齿槽磁感强度越大；磁感强度随着励磁电流增大而增大，随着频率增大而减小；在电磁搅拌线圈内壁处，磁感强度呈明显的周期性变化。     

不同电磁搅拌器内电磁力的有限元数值计算

从电磁场的基本理论出发,利用有限元软件ANSYS对三类电磁搅拌器进行了数值模拟,结合相关电磁场理论对金属熔体的受力进行了分析讨论。结果表明：三种电磁搅拌器在熔体区域内的磁感应强度都随着电流频率的增大而减小,不同搅拌器的电磁力随频率的变化情况有所不同。在频率一定的情况下,通过增大电压可增加熔体区域内的电磁力。     

石墨烯基电磁功能材料

二维纳米材料拥有优异的电学、热学和力学性能,在高技术领域展现出巨大的应用潜力。其中,石墨烯具有大的比表面积和高的载流子浓度,是当代科技关注的对象。系统地展示了石墨烯基电磁功能材料的电磁响应机制以及吸波与屏蔽性能。在研究的电磁波频段(2~18 GHz),电磁损耗一般包括电导损耗、多重弛豫、磁共振及磁涡流。详细地介绍了这四种电磁损耗行为的物理形成机制和响应特性,总结了不同石墨烯基电磁功能材料的电磁损耗来源,并提出了设计高性能电磁功能材料的策略。随后,展示了高性能电磁功能材料的应用标准,给出了微波吸收与电磁屏蔽的响应规律,提出了两种改善电磁响应性能的方法。在电磁功能材料性能方面,介绍了石墨烯基电磁功能材料在微波吸收和电磁屏蔽领域最新研究进展。所涉内容涵盖石墨烯单相材料、异质材料及高温介电特性和电磁响应。另外,还系统地分析了石墨烯基电磁功能材料当前发展所面临的关键问题,并展望了未来的研究与发展方向。     

异相位电磁连铸的电磁场分析

采用ANSYS有限元软件对空心管异相位电磁连铸中电磁场、力场的分布进行了模拟．结果表明：异相位磁场作用下,铸管中磁感应强度高且分布均匀;壁厚中部的金属熔体受到沿径向的电磁推力,向外结晶器方向流动;石墨环附近的金属熔体和初凝壳受到电磁斥力的作用,可以避免“抱芯”,减少摩擦,抑制了偏析瘤的形成,进而提高了铸管表面质量．     

特色研究报告：低维电磁功能材料研究进展

电磁功能材料在军事隐身、信息对抗等国防军工以及电磁辐射防护、微波通信等民用技术领域有着广阔的应用前景。特别是,低维电磁功能材料具有独特的电磁特性,在电磁波吸收与屏蔽、通信与成像、传感与检测等方面受到越来越多的关注。总结了曹茂盛研究小组在低维电磁功能材料方面取得的重要研究进展,主要包括碳纳米管、石墨烯、碳化硅、氧化锌、过渡金属及其化合物、多铁材料等。系统论述了低维材料的电磁响应,包括电荷输运、偶极极化、磁共振、磁涡流等。重点总结了在电磁响应方面提出的重要的模型和公式,包括电子跳跃(EHP)模型、聚集诱导电荷输运(AICT)模型、类电容结构、等效电路模型以及等效串联电路方程和电导网络方程等。揭示了低维材料电磁响应与电磁屏蔽和吸收之间的重要联系,即电磁能量转换机制,包括极化弛豫和电荷输运协同竞争机制以及界面散射、微电流、微天线辐射和介质弛豫的竞争协同作用等。最后,深入剖析了该领域的发展进程,提出了该领域面临的重大挑战,并预测了未来的研究方向。     

复合材料制备中电磁搅拌电磁场的数值模拟

利用ANSYS软件,对电磁搅拌法制备复合材料的电磁场进行了数值模拟,并与实测值进行了比较。结果表明,电磁搅拌复合坩埚内磁感应强度呈三维分布,其数值在坩埚高度方向上中间处最大：相同频率下,磁感应强度均随着电流的增大而增大;相同电流强度下,磁感应强度随着频率的增加而减小。坩埚内金属中的电磁力分布与磁感应强度分布规律类似。     

汽车空调电磁离合器电磁场有限元分析

利用APDL参数化语言建立了汽车空调电磁离合器二维有限元模型,并对其进行了二维电磁场分析,得到了离合器内部结构的磁力线分布、皮带轮与吸盘之间的电磁吸力以及结构尺寸变化对磁力线和电磁吸力的影响规律,为离合器的优化设计提供了依据。     

电磁铸造电磁作用力的数学分析及试验研究

对电磁铸造圆形感应器产生的磁场在金属熔体内的电磁作用力进行了理论分析和实验研究。指出导体中电磁作用力仅存在于径向及轴向方向上。电磁作用力的大小不仅与磁感应强度有关，还与磁感应强度的分布梯度有关；电磁有旋力是由于磁场分布不均匀造成的，其旋度方向在柱坐标系的周向方向上。试验研究分析了感应器结构、电流等工艺参数对电磁场分布的影响。     

电磁冷坩埚技术及其应用

电磁冷坩埚技术是l项尖端技术，被广泛用于活泼金属、难熔和特种材料的熔炼和成形。本文介绍了电磁冷坩埚技术的基本原理和优点：探讨了坩埚结构和电源参数对坩埚使用性能的影响，坩埚结构包括坩埚分瓣数、分瓣形状、坩埚质量和开缝宽度，电源参数包括电源频率、电压和电流，以及其它参数如被熔材料的物性、屏蔽罩和感应线圈位置对坩埚磁场的影响。并且综述了电磁冷坩埚技术在国内外的研究和应用领域以及存在的问题，并展望了该技术未来的发展。     

电磁铆接技术

介绍了电磁铆接原理及其发展历史,分析了电磁铆接技术的特点。对电磁铆接技术在干涉配合铆接、复合材料结构铆接、干涉配合紧固件安装方面的应用进行了系统研究。研究结果表明,电磁铆接技术能够提高结构疲劳寿命,能够安装大干涉量干涉配合紧固件。