交变电磁场下金属熔体的电磁约束连续成形与凝固

论述了连续铸造中模壳材料对铸件性能的影响。在介绍液态金属电磁成形原理的基础上,重点讨论了铝合金和钢铁材料的电磁成形以及存在的问题,并提出了液态金属电磁近终成形技术。利用开发的双频电磁近终成形技术,成功地实现了两种不同频率组合下的电磁成形过程,制备出了复杂弯月截面、复杂形状无模壳电磁成形的样件。     

金属熔体的电磁成形与凝固

材料的电磁加工是当今材料加工技术领域研究和发展的一个重点。本文简述作为材料电磁加工技术理论基础的电磁流体力学的基本内容，给出电磁场各种的基本原理，着重阐述电磁力和焦耳热在金属熔体电磁成形与凝固过程中的应用。     

金属熔体双频电磁成形的理论和试验研究

从固态金属感应加热熔化和液态金属电磁成形两个角度出发，讨论了金属熔体双频电磁成形中的频率选择，物理量的分布以及两种双频电磁成形的试验过程，结果表明：小尺寸复杂形状金属熔体电磁成形的最佳频率约在超音频的范围（f=10～100kHz），双频电磁力等物理量的分布是相应单频电磁力等物理量和与频率相关的三角函数的组合，在一定条件下，可简化为两个单频物理量的叠加。试验中成功地实现了双高频和高频一超音频两种双频电磁成形过程，高频一超音频双频电磁成形的工艺要优于双高频电磁成形的工艺，最后利用优化的双频电磁成形方案成功地实现了扁椭圆、弯月截面等复杂形状金属熔体双频电磁成形过程，获得了无模壳双频电磁成形的复杂截面形状样性。     

合金电磁约束成形及凝固组织控制研究

介绍了铁、镍基合金等的无接触电磁约束成形定向凝固技术。在系统研究电磁场与温度场及其耦合作用的基础上，成功地实现了对多种截面形状的铝、不锈钢及高温合金的无容器电磁约束成形。     

电磁约束成形的技术特点及其发展前景

回顾了电磁约束成形技术的发展过程,通过分析圆形、椭圆形等不同横截面形状的纯铝、不锈钢以及高温合金等金属试样的电磁约束成形过程,从感应器结构、屏蔽罩插入深度、材料性状及抽拉速率等方面出发,详细论述了电磁约束成形定向凝固过程的技术特点,并阐述了电磁约束成形定向凝固技术的优缺点,指明了其今后的发展方向.     

影响电磁约束定向生长样件表面质量的因素分析

用相机后摄记录了Ａｌ－２％Ｃｕ合金在不同工艺条件下进行电磁约束定向凝固时，在液柱头表面被氧化以及氧化皮形成皱褶的过程，并对此进行了分析。发现增大抽拉速度，减小液柱头最大工与最小厚度的幽会以及抑上电磁搅拌都能减少氧化和经皱褶的形成，最终改善表面质量。     

电磁成形定向凝固三维非线性温度场数学模型

从基本物理模型出发,导出了电磁成形定向凝固稳态连铸过程中相变潜热在导热方程中的内热源处理形式,使之可以避免近似处理,而直接应用于数值模拟的推导过程.在此基础上,同时考虑涡电流加热、强制冷却、热辐射和热质运动等因素,建立了关于电磁成形定向凝固问题三维非线性温度场的完整导热微分方程.编程计算并与实验结果对比表明,模型正确有效.     

中小尺寸高温合金件的无接触电磁成形

介绍了一种新型金属熔体无接触电磁成形技术及其原理,该技术将电磁铸造技术与高梯度定向凝固技术融为一体,对于熔化和成形活泼金属、高温合金难熔金属和高纯金属等中小尺寸构件具有重要的研究与应用价值。另外,从电磁场和凝固过程角度讨论了中小尺寸高温合金样件的电磁成形过程,探讨了工艺参数对成形过程的影响规律,并获得了表面质量较好的高温合金样法。     

高温合金电磁软接触近净成形定向凝固研究

传统高温合金叶片类铸件制备过程中,熔体长时间受到陶瓷模壳材料的污染,性能难以提高,借助于电磁软接触成形技术中的电磁压力使高温合金熔体呈半悬浮状态,减少了熔体与磁模结晶器的接触面积和时间,提高了合金熔炼和成形的纯净度,同时将该技术和定向凝固技术相结合开发了一种实现高温合金复杂形状电磁软接触成形定向凝固的工艺,并探讨了该工艺下3种结晶器材料（陶瓷、磁模和石墨）中磁感应强度的分布规律,结果表明,石墨套高度对磁模结晶器磁感应强度的大小和分布以及熔体温度场有很大影响。通过调整上下线圈功率和抽拉速度等工艺参数成功地制备了大小两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。．     

板材电磁成形技术研究进展

电磁成形是一种典型的高速率成形技术,能显著提高材料的成形性能,并已经成功应用于金属板材成形领域,获得了很好的成形效果.为了能够继续扩大电磁成形技术在板材成形方面的应用,对目前板材电磁成形技术研究进展进行了综述.首先介绍了电磁成形工艺的原理与主要特点;分析了目前电磁成形技术、电磁辅助冲压成形技术在金属板材成形方面的研究进...     

液态金属双频电磁成形中磁感应强度和电磁压力的数值计算

对液态金属双频电磁成形中三种圆形截面感应圈配置形式中磁感应强度分布进行了计算 ,结果发现 :(1 )直筒和直筒感应圈组合形式中磁感应强度和电磁压力在轴向上易造成两个峰值分布 ,而斜筒和直筒 ,斜筒和斜筒感应圈组合形式可得到与液态金属静压力分布趋势相同的磁感应强度和电磁压力分布 ;(2 )在径向上 ,离双感应圈内壁越近 ,三种配置形式感应圈产生的磁感应强度和电磁压力越大 ,液态金属双频电磁成形形状的稳定性也就越高 .     

电磁场作用下的金属凝固与成形

综述了电磁场在金属凝固成形过程中的主要应用及其基本原理，指出了应用计算机数值模拟方法求解材料电磁加工问题的重要性及其今后的发展方向。     

激光金属沉积成形过程热应力的数值模拟

根据有限元分析中的"单元生死"技术,利用APDL编程实现了对多道多层激光金属沉积成形过程热应力的三维数值模拟.模拟采用了Gauss热源模型,并引入了沿长边的平行往复扫描方式.计算结果表明,熔池区域以及试样与基板相邻区域是高热应力区,试样内部的热应力较小;试样沿厚度增加方向的热应力在沉积过程中幅值很大并且以拉伸应力为主,是导致试样产生裂缝的主要原因;沉积过程中沉积开始的位置对热应力的分布和强度影响很大,同一沉积层首道各节点热应力值几乎是末道各节点热应力值的一倍.在与模拟过程相同的条件下,实际成形试样裂缝的产生和发展规律与模拟结果相符.     

旋转电磁场作用下金属凝固补缩机理探讨

研究了金属熔体在旋转电磁场作用下的凝固过程。据金属凝固理论和磁流体力学分析,电磁搅拌力引起的动量对流对补缩的促进作用并不大。旋转电磁场阻碍中心疏松、缩孔形成的机制为：电磁力引起的动量对流增强了熔体的热、质传输过程,使熔体温度分布更趋均匀,温度梯度减小,使心部熔体的固相率更趋一致且在短时内增至特征固相分数,且凝固末期熔体的凝固速率增大,使心部熔体在短时内凝固,从而避免了中心疏松、缩孔的形成。     

Measurement of emittance of metal interface in molten salt

A new technique for measuring the total normal emittance of a metal in a semi-transparent liquid has been proposed and this technique has been applied to measure the emittance of stainless steel (SUS304), nickel, and gold in molten potassium nitrate KNO₃. These emittance data are indispensable to analyzing the radiative heat transfer between a metal and a semitransparent liquid, such as a molten salt.