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．     

差相磁场对水平连铸3004铝合金铸锭内部组织的影响

采用差相磁场水平连铸技术生产了直径为100mm的3004铝合金铸锭,采用宏微观组织观察、金相分析等方法研究差相磁场对3004铝合金水平连铸铸锭内部组织的影响.试验结果表明:差相磁场可以有效减小皮下偏析层的厚度,改善铸锭的铸态组织,施加差相磁场后3004铝合金铸态组织由粗大的柱状晶转变为细小均匀的等轴晶.     

差相磁场对水平连铸6063铝合金质量及组织的影响

采用差相磁场水平连铸技术生产了φ100 mm的6063铝合金铸锭;采用宏微观组织观察、金相分析等方法研究了差相磁场对6063铝合金水平连铸铸锭表面质量及内部组织的影响.结果表明,差相磁场可以有效地提高铝合金水平连铸锭的表面质量,减小皮下偏析层的厚度;差相磁场还可以有效改善铸锭的内部组织,使6063铝合金铸锭横截面上的晶粒更加细小均匀.     

低频电磁场水平连铸铝合金板坯铸态组织

研究了低频电磁场对水平连铸铝合金板坯铸态组织以及合金元素宏观分布的影响.将传统水平连铸铝合金板坯的铸态组织与低频电磁水平连铸板坯进行了比较.研究结果表明,在铝合金水平连铸中施加低频电磁场可显著提高铸锭品质,具体表现为:施加低频电磁场能够细化晶粒,削弱重力对铸锭凝固的影响,从而在整个铸锭横截面上获得细小均匀的铸态组织;施加低频电磁场能够减少负偏析和重力偏析,使溶质元素在铸锭横截面上的分布趋于均匀.     

铝合金的软接触电磁连铸研究

采用软接触电磁连铸技术和普通连铸技术铸造了Al-4.5%Si合金,用光学显微镜分析了显微组织.结果表明:软接触连铸的内部组织细小、均匀;由于感应热的作用,频率选择不宜过高,本试验条件下1kHz为佳.     

连铸电磁冶金技术 第七讲 电磁连铸技术

连铸生产的要求是在高拉速下获得高质量的铸坯,即高质量与高生产率的统一;连铸技术的发展趋势是实现连铸连轧甚或近终形连铸,两者都要求有良好的铸坯表面质量。实践表明,铸坯表面质量实质上是由弯月面处发生的初期凝固决定的。为消除表面缺陷,提出了各种控制初期凝固的电磁连铸技术。     

低频电磁水平连铸新型超高强铝合金

在水平连铸过程中施加低频交变磁场,制备新型超高强铝合金铸锭,利用金相分析方法研究电磁场对铸锭质量的影响。结果表明,电磁场能提高铸锭表面质量,减少宏观偏析,细化宏观和微观组织。低频电磁水平连铸新型超高强铝合金铸锭经过挤压和热处理后屈服强度为742MPa,抗拉强度为758MPa,伸长率为8.5%。     

铝合金电磁连铸技术的基础研究

研究在冷坩埚式结晶器外施加中频电磁场对铝合金连续铸造铸锭表面品质的影响，通过测量结晶器内的磁场分布确定了铝合金电磁连铸的基本工艺参数；研究结果表明，采用在结晶器壁开缝的方法可以有效的提高结晶器内的磁感应强度；当本工艺开缝数在12－18年条件下，磁场分布基本均匀，施加中频电磁场可有效地消除偏析瘤，明显地改善连铸坯的表面品质。     

空心管坯的异相位电磁连铸

采用异相位电磁连铸技术,制备d290 mm×35 mm的铝合金空心管坯,研究异相位电磁场对铸锭凝固组织及表面质量的影响。结果表明:异相位电磁场通过改变金属熔体的流动状态,减少原子团簇上角隅的形成,降低熔体及凝固前沿的温度梯度等机制,可使Al熔体内产生爆发式形核,增加晶核数量,抑制枝晶生长,从而可细化、球化晶粒,改善铸锭凝固组织,避免裂纹的产生;同时,异相位电磁场通过作用于初凝壳内液态金属熔体以及初凝壳本身的电磁力,降低了结晶器与初凝壳的接触压力、减小了铸锭表面的摩擦并抑制了偏析瘤的形成,从而提高铝合金空心管坯的内外表面质量。     

Investigation of Out-Phase Electromagnetic Casting of Aluminum Alloy

The influences of out-phase electromagnetic field on the as-cast structure of horizontal direct chill casting aluminum alloy ingot were experimental by and numerical by studied. The results of numerical analysis show that the interaction of the out-phase electromagnetic field and the melt can generate an electromagnetically induced forced flow in the melt, which, in turn, changes flow pattern and temperature field in the mold. The as-cast structure of the ingot can be greatly improved by the changes of flow...     

差相磁场对水平连铸7075铝合金锭坯组织与性能的影响

采用宏微观组织观察和拉伸试验,研究了差相磁场对铝合金水平连铸7075铝合金锭坯组织与力学性能的影响。结果表明,差相磁场可以显著改善7075铝合金铸锭的铸态组织,使粗大不均匀的羽毛晶转变成细小均匀的等轴晶。致密性好、无疏松的羽毛晶的抗拉强度明显高于致密性差、存在大量疏松的等轴晶的抗拉强度;差相磁场使铸锭的组织更加均匀。     

水平连续铸造5182铝合金组合磁场作用下的组织演变

采用试验的方法研究了组合磁场作用下5182铝合金水平连铸过程中铸态组织的演变。试验结果表明,在无磁场作用的常规铸造条件下,由于重力影响,熔池中热的熔体上升,冷的熔体下降,铸锭下表面冷却强度大于上表面,导致液穴内部产生不均衡的流场及温度场,进而导致铸锭内部产生不均匀的铸态组织;在施加组合磁场作用后,电磁力引起的对流使熔体得到充分搅拌,加强了熔体中的传热传质,使液穴变浅,有效减少了因重力而产生的温度场差异,铸锭的铸态组织也由常规条件下粗大且不均匀的柱状晶组织转变为细小的等轴晶组织。     

铝合金电磁低压铸造工艺试验及应用

研究了铝合金电磁低压铸造工艺参数关系及控制方法;通过试验及数学分析研究确定了电磁驱动力与电流、流量与电流之间的关系及计算模型,并进行了电磁低压铸造和气压低压铸造实际铸件性能对比。结果表明,电磁低压铸造的流量大小与电极电流成线性关系;并且当电极电流一定时,随出液口高度增加,流量减小,电磁低压铸造生产的铸件性能得到明显提高;电磁低压铸造方法比传统气压低压铸造控制过程更精确。     

铝合金电磁充型低压铸造电磁场设计方法

根据电磁泵原理,着重对电磁泵中电磁场的设计方法进行了研究,获得了分体式电磁铁磁隙宽度和磁极结构对磁隙中磁感应强度B的影响规律.结果表明, 磁感应强度B与铁芯横截面积S的平方根S、磁感应强度B的自然对数lnB与磁隙宽度δ以及与铁芯的中心线长度L0和铁芯横截面积S的平方根之比L0/S均成线性关系.利用数学回归分析的方法,推导出开口磁铁在饱和阶段磁隙间的磁感应强度B的经验计算公式.     

电磁连铸铝合金扁锭结晶器内磁场的改善

用特斯拉计测量了电磁连铸铝合金扁锭结晶器内的磁感应强度,发现与只有感应线圈的情况相比,结晶器内的磁场严重衰弱,不能满足软接触电磁连铸的要求,其原因是结晶器铝壁的磁导率较小,造成电磁场的涡流损耗,导致结晶器内的磁场衰弱.硅钢片导磁性优良,将其布置在感应线圈周围,可以降低结晶器内磁路的磁阻,使大部分磁力线形成回路,从而减少磁场衰弱,提高结晶器内的磁感应强度.硅钢片在结晶器内的最佳布置情况为:在线圈底部和侧面都放置硅钢片,其中侧面放置6片,厚度为1.8 mm,与线圈距离为8.5 mm.