特種合金軟接觸電磁成形定向凝固技術(shù)研究.pdf

1、該文利用自制的真空寬調(diào)速電磁約束成形試驗設(shè)備,以高溫合金為實驗材料,理論分析與實驗研究相結(jié)合,對特種合金軟接觸電磁成形及凝固特性進行了系統(tǒng)地研究,開發(fā)出一種適用于特種合金制備的真實強化冷卻電磁軟接觸成形定向凝固技術(shù),實現(xiàn)了材料制備短流程、少或無污染、組織細化、成形形狀精確和控制簡單化.主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:對不同截面形狀金屬熔體軟接觸電磁成形的電磁場與電磁壓力特性進行了系統(tǒng)地研究,探討了感應(yīng)器高度及大小、磁模、磁化套高度及位置對電磁場

2、的影響,分析了軟接觸電磁成形工藝特點,并對軟接觸電磁成形工藝進行了熱模擬研究,建立了感應(yīng)器—磁化套—熔體的耦合系統(tǒng),提出了兩種特種合金軟接觸電磁成形工藝,結(jié)果表明:軟接觸電磁成形具有污染少、可成形截面形狀復(fù)雜、操作簡單易控制的特點;選用較高的頻率,合理的感應(yīng)器結(jié)構(gòu)與磁模、合適的磁化套高度及位置的合理匹配,有利于特種合金軟接觸電磁成形;系統(tǒng)地研究了沸騰流化床中顆粒的運動特性,結(jié)合實驗條件設(shè)計了一套顆粒流化冷卻系統(tǒng),建立了沸騰流化床傳熱模型

3、,通過實驗研究了流化床冷卻特性并確定了基本工藝參數(shù),提出了一種真空下特種合金軟接觸電磁成形定向凝固強化冷卻新工藝;綜合考慮抽拉速度、熔體過熱、凝固潛熱、磁模、流化顆粒流量、顆粒特性等因素對傳熱過程的影響,建立了軟接觸電磁成形定向凝固過程冷卻傳熱模型.綜合真空條件下特種合金軟接觸電磁成形過程中電流強度、抽拉速度、凝固潛熱等因素對軟接觸電磁成形過程的影響,建立了軟接觸電磁成形定向凝固過程的控制模型;導(dǎo)出了軟接觸電磁成形圓柱形熔體表面力平衡表