苏联电渣熔铸的发展

本文概要论述了电渣熔铸工艺近来的发展状况.着重介绍了苏联研究试验也渣熔铸最为驰名的几个厂、所在这方面的经验和进展。同时对目前世界上最大的电渣熔铸车间的设备特征作了介绍。最后就电渣熔铸工艺今后的研究发展方向提出了新的设想.     

大型变曲面导叶电渣熔铸工艺模拟及应用

论证了电渣熔铸过程数学模型，形成电渣熔铸导叶工艺过程三维数值模拟软件包ＥＳＲＣ３Ｄ。用此软件包模拟了电渣熔铸全过程。优化了电渣熔铸工艺并应用于大型变曲面水轮机导叶的生产，取得良好技术、经济效益，并使电渣熔铸生产工艺从经验走向科学。     

电渣熔铸过程渣池流场的模拟研究

电渣熔铸过程中熔渣的流动决定了熔铸体系温度场的分布以及金属熔池的形状，最终影响熔铸钢锭的质量。采用大型通用有限元分析软件ANSYS，对电渣熔铸体系渣池流场进行了模拟研究，所得结果与物理模拟实验结果完全一致。并以此为基础，研究了熔铸电流、填充比和电极端部形状对熔渣流速分布的影响，为实际生产提供了依据。     

电渣熔铸生产复合双金属材料的试验研究

用卧式电渣熔铸方法生产复合双金属材料，复合层厚度可以达到２０～３０ｍｍ。两种材料熔合处无裂纹、夹渣。电渣熔铸的复合层金属质量好，可满足不同工况需要。     

电渣熔铸钢锭应力场的模拟研究

针对电渣熔铸钢锭各部位温差大、易产生热应力及测量困难的特点，采用大型有限元分析软件ANSYS对电渣熔铸过程中钢锭温度场和应力场进行了模拟研究，模拟结果与实际相吻合，并以此研究了钢锭的温度场及应力场分布，为电渣熔铸的实际生产提供了科学依据。     

电渣熔铸5CrNiMo钢的力学性能研究

研究了用5CrNiMo废旧模具钢电渣熔铸后材料的力学性能。结果表明，由于电渣熔铸时电渣重熔及控制凝固的双重作用，该钢纯净度高，组织细密，无论是热强性，还是相同硬度下的冲击韧度、塑性均达到甚至超过常规5CrNiMo锻钢。采用电渣熔铸制造的热锻模具提高了性能，降低了成本。     

大型弯曲面导叶电渣熔铸工艺模拟及应用

论证了电渣熔铸过程数学模型,形成电渣熔铸导叶工艺过程三维数值模拟软件包ＥＳ－ＲＣ３Ｄ。用此软件包模拟了电渣熔铸全过程。优化了电渣熔铸工艺并应用于大型变曲面水轮机导叶的生产,取得良好技术,经济效益,并使电渣熔铸生产工艺从经验走向科学。     

电渣熔铸的补缩工艺

提出了电渣熔铸补缩工艺中的补缩时间和补缩量两个参数的选择并给出了计算公式，并介绍了生产中电渣熔铸铸件补缩操作方法     

电渣熔铸过程渣池流场的模拟研究

电渣熔铸过程中熔渣的流动决定了熔铸体系温度场的分布以及金属熔池的形状,最终影响熔铸钢锭的质量。采用大型通用有限元分析软件ANSYS,对电渣熔铸体系渣池流场进行了模拟研究,所得结果与物理模拟实验结果完全一致。并以此研究了熔铸电流,填充比和电极端部形状对熔渣流速分布的影响,为实际生产提供了依据。     

电渣熔铸渣壳凝固特性研究

在给定工艺条件下,采用"钢丸填充法"研究了电渣熔铸的渣壳凝固过程。试验结果验证了电渣熔铸过程中存在渣壳返熔现象,且返熔的渣壳厚度约为一次渣壳厚度的30%~50%。提出了几点改善电渣熔铸件表面质量的关键措施。     

电渣熔铸导叶数值模拟技术研究

采用有限差分法离散电渣熔铸过程数学模型,用热平衡法处理换热边界条件,以VC++ 6.0为开发工具,开发了电渣熔铸异形件温度场数值模拟实用程序.以水轮机导叶为模拟和试验对象,验证了电渣熔铸异形件温度场数值模拟计算的准确性,并预测了导叶疏松缺陷产生的位置,模拟结果与试验结果较为吻合.     

电渣冶金与电渣熔铸在中国的发展

中国电渣冶金起步于1958年,至今所有特殊钢厂均建有电渣冶金车间,拥有工业电渣炉86台,年生产能力10万吨.产品包括优质合金钢与超级合金243个牌号.中国冶金工作者在电渣炉型结构、电渣重熔(ESR)工艺、电渣熔铸(ESRC)异型铸件、制备大钢锭及电渣重熔机理方面取得重大成就,成果得到国外同行认可.     

电渣熔铸钢锭微观组织的模拟研究

电渣熔铸中的工艺参数决定金属熔池的形状和微观晶粒的尺寸及取向,并最终影响熔铸钢锭的质量。本文采用元胞自动机法,借助MATLAB软件,对电渣熔铸钢锭微观组织进行数值模拟研究,同时研究了渣池温度、侧面换热系数、底部换热系数对熔池形状和晶粒取向的影响,为实际生产提供了理论依据。     

电渣熔铸中渣池中心高温区的模拟与实验研究

电渣熔铸是一种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方法，其中渣池的温度分布特点直接决定电极的熔化速度、提纯度以及铸锭的组织结构等，是熔铸系统中的关键区域。时渣池进行了热电场耦合模拟研究，发现电极端部与金属熔池之间的渣池区域存在着一个集中的高温区，并从电场分布的角度分析了高温区产生的原因，同时进行了实验验证。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。     

电渣熔铸新型结晶器的研制

研究设计了一种新型结晶器，介绍其结构特点和制造中的工艺要点，为电渣熔铸的高效率生产提供一种装置。     

电渣熔铸三峡电站水轮机导叶

电渣熔铸低碳马氏体不锈钢材料的各项性能指标明显优于普通砂型铸造方法.在电渣熔铸三峡水轮机导叶的试验研究中,成功地解决了设备、工艺方面的关键技术.利用该技术成功地熔铸出各项指标满足定货要求的三峡水轮机导叶铸件.     

电渣熔铸中渣池深度对渣池温度场影响的模拟研究

渣池深度是电渣熔铸过程中重要的工艺参数,它直接影响到熔铸过程的稳定、熔铸效率和产品质量.本文在对渣池温度场和电场耦合模拟的基础上,研究了不同渣池深度条件下渣池温度场的变化情况,为实际生产中优化工艺参数和提高生产效率提供了理论依据.     

电渣熔铸过程中铸锭微观晶粒生长模拟研究

采用移动传热边界方法模拟了电渣熔铸中铸锭的凝固过程,得到了熔池形状和深度随时间变化的规律,并基于元胞自动机和有限元耦合法,对电渣熔铸过程中铸锭微观晶粒生长进行了数值模拟,研究了熔铸过程中微观组织的生长和演化过程,为实际生产中对铸件凝固组织的控制提供了理论依据。     

电渣熔铸过程中影响自耗电极插入深度和状态因素的试验研究

发动机中曲轴零件具有变截面形状的特点，为了实现电渣熔铸曲轴一步整体成形，本实验研究了自耗电极插入深度和锥度受渣量、电压、冶炼电流的影响，得出它们之间的定性关系，为保证熔铸过程的稳定性，提供实验依据。     

基于ANSYS的电渣熔铸渣池热电场模拟的载荷处理

基于ANSYS软件,对电渣熔铸过程中各种边界条件进行了处理,如电渣熔铸电载荷的处理、热载荷的处理,特别是对渣池的结晶器、自耗电极与大气、渣池与大气、渣池与金属熔池之间的边界进行了载荷处理,并利用自耗电极熔化率验证了模拟结果是正确的,载荷处理也是合理的.