雾化沉积棒坯的生长机制研究

利用计算机数值模拟技术与实验相结合,研究了喷射成型过程中棒坯的生长机制。结果表明：在雾化沉积棒坯过程中,当工艺参数合适且接收器后退速度ｖ〈ａ．ｃｏｓφ时,在经过一个瞬时时,沉积态棒坯将以等直径的方式生长。在其它工艺参数恒定的条件下,调整接收器的后退速度ｖ,可制备出不同直径的沉积态棒坯。在结束阶段,随着中间包内金属熔体液面高度的降低,熔体质量流率不断减少,喷射轴中心的喷雾密度函数ａ下降,此时,依靠相     

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。     

漏磁检测技术在圆钢裂纹检测中的应用

针对表面裂纹缺陷占圆钢质量异议的比例超过了80%,裂纹缺陷成为制约特钢产品质量的关键问题。通过漏磁检测可实现对圆钢的100%检测,最大程度地消除了试样圆钢与被检圆钢的检测结果差异,极大地降低了产品的成本。由于漏磁检测过程可监控、检测结果可统计、产品质量可追溯,因此对及时发现产品缺陷,快速改善上游工序生产状态,阻止质量事故扩大化起到了至关重要的作用。     

Mould taper optimization for continuous casting steels by numerical simulation

A transient,two-dimensional,coupled finite element model was employed to simulate the solidification and shrinkage of continuous casting steels by means of ANSYSTM.In the model,a gap-dependent heat transfer condition was introduced to modify the heat flux function,and the variations of material thermal properties,mechanical properties as well as the yield function with temperature were considered.The solidification and shrinkage processes of four round billets and two square billets were simulated by indire...     

软接触结晶器电磁连铸保护渣道的动态压力

通过模型实验，测量了在不同强度高频电磁场作用下液态金属弯月面形状，计算了保护渣道宽度及在结晶器振动一个周期内保护渣道动态压力变化情况．结果表明，高频电磁场能够显著减小保护渣道内动态压力的变化，这是软接触结晶器电磁连铸技术改善铸坯表面质量的一个可能机理．计算还表明，磁场强度的增加并不能无限制地减小保护渣道内动态压力，为获得最佳的铸坯表面质量，存在一个最合适的磁感应强度．     

往复扫描喷射沉积过程中雾化器运动的研究

雾化器运动是雾化器往复扫描喷射沉积过程中一个非常重要的因素。研究了雾化器往复扫描喷射沉积过程中雾化器的运动，总结了不同的喷射距离下，雾化器喷射密度函数的分布以及雾化器在扫描过程中运动速度v与沉积锭坯半径R之间的关系。在雾化器往复扫描喷射沉积过程中，根据对雾化器运动的研究进行数值模拟，实现了喷射沉积过程的工艺优化，为进一步研究喷射沉积过程提供了理论依据，对于工业生产也具有指导意义。     

φ76mm无缝钢管机组使用连铸坯制管的试验

在φ76mm 无缝钢管机组上采用连铸坯制管可降低生产成本。对水平连铸圆坯、弧形连铸方坯所轧圆坯和325kg 钢锭所轧圆坯进行了较全面的质量检查和热塑性模拟试验以及制管试验。结果表明,圆断面连铸坯直接制管是可行的,用连铸方坯所轧管坯制管比用钢锭所轧管坯制管可提高成材率6%左右。     

EVOLVEMENT MECHANISM OF SURFACE OSCILLA- TION MARKS ON ROUND BILLET DURING SOFT–CONTACT ELECTROMAGNETIC CONTINUOUS CASTING

在实验室立式连铸机上对碳素结构钢Q235B进行了电磁软接触连铸实验,测量了结晶器内磁场分布和Sn--Pb--Bi合金熔体弯月面形状. 结果表明,采用电磁软接触连铸技术, 可以显著改善铸坯表面质量; 当电源功率达到最佳值时, 振痕完全受到抑制, 铸坯表面光洁; 但当电源功率过大时,铸坯表面出现波浪形振痕. 分析认为, 铸坯表面质量得到改善是高频电磁场的Lorentz力效应和Joule热效应共同作用的结果;当电源功率过大时, 分瓣结晶器 内的磁场分布不均匀,沿结晶器周向呈波浪形分布, 加之钢水液面波动也更加剧烈,因此在铸坯表面产生波浪形振痕.     

连铸圆坯结晶器的热流计算与讨论

基于结晶器温度和热流实测数据,采用反算法模拟了圆坯结晶器热流场,清楚显示出热流沿结晶器纵向和周向不均匀不对称分布特征．利用得出的热流场数据,拟合得到沿结晶器纵向、周向和铸坯间的热流公式,其中考虑了拉速和结晶器安装状态的影响,并与已发表的经验公式进行了对比．采用的反算模拟方法和拟合的热流公式有助于实现连铸结晶器热流的可视化,以及由于指导连铸过程中的热流分析和事故分析．     

焊剂带约束电弧特性的试验分析

通过向电弧两侧连续送入焊剂带以约束电弧的方法,对焊剂带约束电弧的特性进行了研究.结果表明,焊剂带靠弧柱区的热量被加热熔化,在稳定的焊接条件下,形成一个确定的焊剂带与电弧作用长度,其大小随电弧电压的减小,送带速度的增加而增大,这一参数直接影响着焊剂带约束电弧的形态,增加它可使电弧长度增长而宽度减小,进而可使焊缝的熔深增加而熔宽减小;焊剂带与电弧中心距离的减小可明显减小电弧的宽度,使焊缝熔宽减小而熔深增加;利用焊剂带约束电弧的特性可以实现超窄间隙焊接.     

COMPUTER SIMULATION OF SPRAY DEPOSITION PROCESS──Ⅰ.Thoretical Model

本文对雾化沉积过程流体流动动力学以及合金凝固过程的热量传输进行了详细的理论分析．着重讨论了气体的出口速度、气体和金属熔体的质量流率，金属微滴尺寸分布及运动速度等参量，建立了合金在雾化和沉积阶段的热量传输控制方程。     

雾化沉积快速凝固过程的计算机模拟──Ⅰ．理论模型

本文对雾化沉积过程流体流动动力学以及合金凝固过程的热量传输进行了详细的理论分析．着重讨论了气体的出口速度、气体和金属熔体的质量流率，金属微滴尺寸分布及运动速度等参量，建立了合金在雾化和沉积阶段的热量传输控制方程。     

Preparation of tube blanks by atomization deposition process

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｐｒａｙｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｆｉｒｓｔｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．Ｓｉｎｇｅｒ［１］ｏｆＳｗａｎｓｅａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｌａｎｄｉｎ１９６９ａｎｄｔｈｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙＯｓｐｒｅｙＭｅｔａｌｓＬｔｄ．Ｉｔｂｅｃａｍｅａｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｌｙｒｉｐｅｒａｐｉｄｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂｙｔｈｅｅｎｄｏｆ１９８０ｓ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｃｏｏｌｉｎｇｒａｔｅａｂｏｖ…     

超大截面钢管坯结晶器优化设计

针对国内超大截面钢管坯结晶器主要依靠进口，同时市场对超大截面特殊钢管坯的旺盛需求，对超大截面钢管坯结晶器进行了研究和开发，优化结晶器总成的结构形式，促进钢管坯连铸技术的发展。     

A universal velocity field for the extrusion of non-axisymmetric rods with non-uniform velocity distribution in the extrusion direction

This study formulates a universal velocity field that is kinematically admissible for application in the extrusion of non-axisymmetric rods. Then upper bound theorem dictates that a better upper bound solution heavily depends on the precise conformity of the velocity field postulated. However, a compromise must frequently be made, since the formulation is in general rather complicated. The kinematically admissible velocity field proposed herein has the following features: (a) it is three-dimensional, (b) it is non-uniformally distributed in the axial direction, and (c) the formulation is straight-forward once the boundary of the deformation zone is specified. In addition, the velocity field is applied to the extrusion of rectangular, hexagonal, and octagonal rods from round billets. Moreover, the extrusion loads are calculated against process variables such as the semi-die angle, the percentage reduction of area, and the friction factor. Furthermore, the velocity field is compared with results from the literature, indicating that the present results render a better upper bound solution for application in extrusion than do previous results.     

高频电磁场对15CrMo连铸坯表面质量和等轴晶率的影响机理

采用小线圈法对结晶器内的磁场分布进行了测量,并对结晶器内磁场,电磁力和钢液流速分布进行了数值模拟.在实验室连铸机上进行了合金结构钢15CrMo的连铸实验,对连铸坯表面形貌进行了观察与分析.提出了高频电磁场对连铸坯质量影响的机理:施加高频电磁场后,保护渣通道拓宽,铸坯与结晶器壁间的渣道动压减小,有效地抑制了铸坯表面振痕的产生;受电磁场Joule热以及保护渣热阻增加的影响,已结晶同相的温度梯度减小,柱状晶生长受到抑制.此外,实验测量和数值模拟结果表明,由于磁场在拉坯方向分布不均匀,在弯月面区域形成上,下2个,,向相反的涡流,钢液环流造成固/液界面前沿液柑的温度梯度减小,有利于形成成分过冷而获得发达的等轴晶组织.     

Comparison of thermal efficiency between A-TIG and conventional TIG welding

The A-TIG process (TIG welding with active flux) consists in depositing a thin layer of flux on the workpiece surface just before welding. The layer deposition can be done by brushing or spraying over the surface, and welding is performed after it dries out. It is found that with this process it is possible to increase productivity (travel speed) up to three times higher compared to the conventional TIG process. However, the physical phenomena associated with this practical gain of productivity still remains under discussion. Thus, the aim of this paper is to analyse the thermal efficiency and heat input in the welding process with the A-TIG compared with conventional TIG process using a liquid nitrogen calorimeter as a contribution to better understanding the physical associated phenomena. From the presented results, it is observed that the effects of A-TIG welding on the weld bead geometry are in agreement with previous work. In addition, it is possible to conclude that the thermal efficiency of the A-TIG welding is lower than the efficiency in conventional TIG welding. Thus, it is possible to conclude that the arc constriction is more important than the reduction of thermal efficiency.     

连铸恒温出坯电磁感应加热温度场分布与演变

连铸恒温出坯是实现连铸直轧的有效手段,为了实现圆坯恒温出坯的目的,依据感应加热原理提出在连铸坯切割段变功率感应加热恒温出坯的方法,通过数值模拟研究了恒温出坯方法的可行性。研究发现,通有交流电的感应线圈在铸坯内部产生磁场和感应电流,上述物理场主要集中在铸坯表面。此外,感应电流产生的焦耳热对连铸坯起到均温作用,均温效果随着电流频率或铸坯移速的增大先增强后减弱。研究表明,变功率感应加热实现圆坯连铸恒温出坯的方案是可行的。为了优化感应加热功率,建立了感应线圈加热功率计算模型。根据感应线圈加热功率计算模型,实现恒温出坯的加热功率与连铸坯几何尺寸、物性参数、初始温度、运动速度和线圈长度密切相关。     

结晶器固态渣膜形成过程及传热研究

通过自制的模拟铜结晶器实验装置,模拟结晶器固态渣膜的形成过程,研究无氟渣膜形成过程中渣膜状态及热流密度的变化,并利用扫描电镜、X射线衍射仪研究了渣膜的微观结构及结晶矿物。结果表明,随着模拟铜结晶器实验装置浸入渣液时间的延长,结晶器壁渣膜呈逐渐增厚的趋势,晶体质渣膜的成长速度比玻璃质渣膜要快得多,且固态渣膜形成过程中结晶矿物种类不变;穿过固态渣膜的热流密度呈下降趋势,尤其在浸入渣液25 s内,热流密度的下降趋势更为显著;渣膜传热是固态渣膜中的气孔、结晶率和渣膜厚度三方面因素综合作用的结果。     

Continuous casting of round steel sections

The advantages of the continuous casting of steel in round sections and the application of round billets to drop-forging, tire rolling, rotary piercing, and extrusion operations are discussed. An analysis of the procedures for the continuous casting of 6-in.-diameter round billets is presented. The experimental results of investigations carried out by Bohler Bros. & Co. Ltd. at its Kapfenberg, Austria, works are reported.