电磁成型铸造对铝合金铸锭表面质量及铸锭组织的影响

电磁成型铸造是七十年代发展起来的铝合金半连续铸造生产新工艺,由于铸锭液穴中熔体在电磁力作用下有规律地运动,并且铸锭的直接水冷位置(假想结晶器高度)比普通结晶器短,铸锭结晶速度快,因此铸锭的枝晶间距小,晶粒极细,铸锭中第二相薄而均匀.磁力成型铸造是“无接触铸造”,克服了传统结晶器铸造铸锭的各种表面缺陷.由于上述特点,铸锭质量显著提高了.本文介绍电磁成型连续铸造铝合金铸锭工艺在提高铸造表面光洁度、细化晶粒及显微组织,减少化学成份偏析从而提高铸锭机械加工性能和提高质量等方面的情况.     

电磁场连续铸造

一般的连续铸造是通过结晶器进行的。这种方法存在着许多缺点,例如:铸锭的凝固期间是在运动状态下进行的,由于铸锭与结晶器壁相接触,铸锭表面常会形成气泡、飞边等各种铸造缺陷。另外,由于金属的线收缩作用,在铸锭与结晶器壁之间产生的空气隙,往往使铸锭的外层形成不均匀组织,造成铸锭表面流动和内在组织恶化,并使浇铸速度降低。因为     

大型扁铸锭铸造工艺

从1970年起,工厂中就掌握了电磁结晶器铸锭铸造的工业工艺技术。起初,这一先进的铸造方法用于生产圆铸锭。以后,工作的主要方向就改为扁铸锭铸造工艺的研究,因为扁铸锭必须铣去6～7毫米的表面层。铸造成功表面光滑的铸锭,就可以省略铣面作业,而获得很好的经济效果。生产时在电磁结晶器中铸造扁铸锭的方法可以分为以下三个阶段: 研究适宜的结晶器结构和掌握断面为300×1460毫米、长到6米铝-镁系合金扁铸锭的铸     

结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金铸态组织的影响

数值模拟了结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金过程中铸锭内磁场的影响,空载测定了不同材料结晶器内部的磁场,采用实验进行验证．结果表明,选用高电阻率钛合金材料制作低频电磁铸造结晶器,能够大幅度地减小电磁场在结晶器中的涡流损耗,提高有效功率．在相同条件下,高电阻率钛合金结晶器的铸锭组织细小、均匀,铸锭边部和中部平均晶粒直径分别为24和27μm;而低电阻率铝合金结晶器的铸锭中间和边部的微观组织均为粗大的蔷薇型枝晶,晶粒平均直径分别为38和45μm,材料电阻率高的结晶器有利于溶质元素溶入晶内。     

用电磁结晶器连续铸锭经验的推广

从开始在工业上掌握了在电磁结晶器中铸造铸锭以来,已经过去了十年左右.这种连续铸锭的特殊方式是苏联研究成功的,它比传统的滑动结晶器连续铸造法有一系列根本性的特点.国外许多公司已获得在电磁场中连续铸锭的方法和设备的许可证书.到现在、无论在苏联、或者在特有许可证的公司都积累了掌握和应用电磁结晶器铸造法方面的丰富经验.本文简短地叙述一下我们认为最重要的一些研究成果,即有关本法的实质和特点的研究、铸造设备和工艺的改进、新规格和新合金铸锭造方法     

热顶铸造结晶器设计对铸锭质量的影响

介绍采用热顶铸造法生产铝合金圆铸锭的优点、对热顶铸造结晶器的要求及它的结构组成。为了生产出各种规格的优质铝合金铸锭,在多年试验和生产实践的基础上,总结出针对不同直径圆铸锭所用热顶铸造结晶器的合理设计参数——结晶器高度、热顶帽高度、结晶器内衬高度、石墨环高度、进水孔和出水孔尺寸及出水角度等。     

水平连续铸造铸铁型材的发展

一、连续铸造的发展简况在连续铸造的发展过程中,有3种主要的方法,其示意图如图1所示。第1种和第3种方法的特点:凝固的金属沿着静止的、垂直或水平结晶器壁运动;铸锭对于结晶器壁有相对运动。第2种方法是成形的铸锭与结晶器同时运动;它们之间没有相对运动。第1种方法首先在美国得以实现装置化。在这种连续铸造的装置上,对于φ25、50和75mm 直径的铸锭来说,每分钟的拉引速度为150～200mm。     

ZK61M变形镁合金铸造工艺研究

ZK61M变形镁合金铸造过程中经常出现铸锭表面开裂。据此试验研究了合金成分(Zn、Zr含量)对铸锭组织和性能的影响,铸造工艺参数(铸造温度、冷却强度、铸造速度、结晶器)对铸锭质量和开裂缺陷的影响,铸锭均匀化工艺参数对铸锭组织和加工塑性的影响。确定了ZK61M镁合金的成分范围,w(Zn)=5.3%~5.5%,w(Zr)=0.6%~0.8%;优化了铸造工艺参数,防止熔体过热,铸造温度695℃~705℃,铸造速度36 mm/min~40 mm/min,改进结晶器,减少二次水冷却强度;铸锭均匀化工艺参数390℃12 h。这样形成了ZK61M镁合金铸锭稳定的生产工艺,大大减少了铸锭表面开裂。     

关于大型铸锭的温度—变形状态

电磁结晶器＊半连续铸造开始阶段的特点是铸锭与引锭器热接触状态下铸锭结晶制度尚未完全确定。就可能形成热裂纹和铸锭底部翘曲来说,这个阶段最为重要。底部翘曲变形部分,在压延前必须切除。为使此阶段铸造制度合理化,需要有关于在铸锭-引锭器接触系统中形成温度-变形状态基本规律的成套实验资料。为了上述目的,拟制了一整套方法①,保证把使用电磁结晶器时凝固的热物理条件变化的工艺过程基本参数记录下来。为了说明电磁结晶器铸造扁铸锭的凝固特点,研究了85毫米/分工艺铸造速度下各种生产制度铸锭底部的温度场(采用插入热电偶法-图1)。研究是在工业条件下使用Д16标准     

用电磁结晶器铸造大型扁铸锭

在世界和苏联铸造生产实践中出现了增大铸锭重量的趋势,因为轧制设备的生产率在很大程度上取决于所采用的铸锭重量。电磁结晶器铸造新方法开辟了制取厚400-700毫米铸锭的广阔前景,因为它能从结晶的铸锭表面,避开结晶器壁,直接将热量较强烈地导出。用此法铸造时可大大增加决定形成铸造组织的结晶容积速度,并保证铸锭质量比用滑动结晶器铸造的质量高①。详细研究零件结构和工艺之后,掌握了制造厚460和600毫米、宽1600毫米、长6,5米的AMr2、AMr3和AMr5变形铝合金铸锭工艺。由于铸锭截面大大增加,则热导出面的面积与铸锭面积之比显著减小。     

扩大圆锭结晶器冷却水出口区

在过去的几年中,圆锭结晶器已有了几次改进。尽管这些改进主要限于结晶器,但却改善了整个铸造系统的效能。双排喷水孔可增大冷却水的喷射角和喷射速度,减少冲击铸锭后飞溅离开铸锭表面的水量。这些改进提高了二次水冷效果,允许在铸速相同的情况下采用更长的结晶器膛。由于这种结构的结晶器冷却效果提高,故在水温一定的条件下,可减少冷却水的用量。石墨环结构及其材质的改进使铸锭质量提高,结晶器维修工作量减少。这种双排射流     

普通结晶器铸造与低液位铸造所得5083合金扁锭质量差异分析

对老线普通结晶器铸造和新线低液位铸造所得5083合金扁锭进行了质量对比,分析了两种铸锭性能差异的原因。     

铝合金半连续铸造结晶器内腔形状优化设计

通过对铝合金扁铸锭外形尺寸实测数据的分析,提出了一种半连续铸造结晶器内腔形状的优化设计方案。实践证明,对结晶器的改进,成功地解决了扁铸锭大面凹、小面分层的问题,提高了铸锭铣面成品率和热轧成品率。     

可调节铸锭断面尺寸的结晶器

本文简介可以调节铸锭断面尺寸的结晶器的结构,设计和制作过程中要注意的问题,以及这种新型结晶器可大大提高铸锭生产的机械化程度和减轻工人劳动强度等优点,供铝加工厂参考.     

AZ80镁合金低压脉冲磁场半连续铸造过程的数值模拟和实验研究

采用有限元方法对AZ80镁合金低压脉冲磁场半连续铸造过程的电磁场、流场和温度场进行数值模拟,对铸锭的组织进行观察和分析,并与普通半连续铸造铸锭晶粒组织进行对比。模拟结果表明:在低压脉冲磁场半连续铸造过程中,结晶器中的熔体受脉冲电磁力作用产生强迫对流和电磁振荡,使得熔体的径向温度梯度有所降低。组织观察结果显示,与普通半连续铸锭相比,低压脉冲磁场半连续铸锭晶粒明显细化,枝晶尖端发生钝化。在低压脉冲磁场半连续铸造凝固过程中,结晶器壁附近形核的临界形核半径和临界形核功有所降低,同时脉冲磁场形成的熔体对流使结晶器壁处形成的晶核随着对流扩散到熔池内部,使形核率增加,另外脉冲磁场能够通过尖端钝化的方式抑制晶粒的生长,从而造成低压脉冲磁场铸锭的晶粒细化。     

电磁成型法铸造铝合金圆锭工艺的探讨

用金属结晶器连续铸造铝合金锭,比起一般铁模铸造来说,已使铸锭的质量有很大提高。但是,目前一般采用的铜或铝合金制结晶器,使铸锭质量进一步提高受到一定限制。譬如:1) 再用降低结晶器高度的办法来提高结晶速度已不太可能,因为很低的结晶器会给铸造     

5052合金铸锭半连续铸造工艺的研究

研究了结晶器与铸锭表面摩擦力大小、冷却水压强度对铸锭质量的影响。采用偏振光金相技术观察了两种不同工艺条件下生产的5052合金铸锭亚表层组织形貌，并采用扫描电镜能谱分析了偏析瘤区域成分。结果表明，通过打磨结晶器、浇注时在结晶器壁加润滑油以及增大冷却水压强度可以有效防止由于拉裂产生的漏铝现象；增大冷却水压强度至0．20MPa可以明显抑制铸锭表面偏析瘤的形成。     

6063合金圆锭的横向多模同时铸造

指出目前横向铸造生产小规格铸锭存在的一些操作上的难点，设计出多模组合式结晶器及配合工具，并根据横铸工艺特点。结合实际生产情况，探索出独特的结晶器安装方法及合理的工艺参数，生产出质量优良的φ６３ｍｍ－φ１５０ｍｍ的６０６３合金铸锭。     

连续铸锭的液位自动控制系统

美国 Hill Acml 公司的分公司,Loma机械制造公司创造了一种连续和半连续铸锭机结晶器内金属液位自动指示和控制系统。此系统对以人工调节结晶器内金属液位显得困难、而成本昂贵的多流连续铸锭机的用户来说是特别有意义的,它最初应用于一台5流黄铜棒的铸锭装置上。每一流都有单独的控制系统,调节流量     

建筑型材生产工艺(3)——连续铸造技术

连续铸锭是熔炼之后进行的工序,该工序的任务和要求是: (1)铸锭的几何尺寸合格。铸锭的尺寸是根据型材断面尺寸、挤压工艺和挤压筒尺寸等因素确定的,铸锭在凝固和冷却时要发生收缩,通常应根据下式确定结晶器断面尺寸: