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电磁连续铸造过程工艺优化及组织性能研究

电磁铸造是电磁流体力学与冶金工程相结合的先进材料加工技术,具有铸锭表面光滑、力学性能好及生产效率高等优点。是连铸—连轧工艺实现和生产高质量铝合金铸锭的重要方法。但电磁铸造过程工艺参数繁多、控制精度要求高,工业生产必须实现自动控制。本文以实现电磁铸造技术工业化为目的,一方面研究了电磁铸造的工艺过程、提高铸锭凝固过程控制精度,分析铸锭的显微组织及力学性能、扩大电磁铸造合金的应用范围;另一方面,提出控制要求较低、更易实现工业化的电磁连铸技术,并应用到生产实践中。论文主要包括以下内容:采用电感等效电路模型计算出电磁铸造铝合金扁锭的电参数和感应加热功率,在此基础上建立了电磁铸造成套装置,通过铸造成型实验获得了截面尺寸为100×400mm~2的铝合金扁锭,分析了电磁铸造过程的缺陷并对热顶—电磁铸造法做了初步研究。设计制作了三种适合于电磁铸造过程的喷水冷却系统,提出用增大冷却水流量和增强冷却效果的方法来提高电磁铸造过程的铸造速度。用双排斜向喷  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

《材料工程》2003年02期
材料工程

电磁铸造铝合金的疲劳性能及差热分析

电磁铸造技术是铸造工程和电磁流体力学相结合的一门技术。电磁铸造利用电磁力约束液体金属成型 ,感应线圈内通过交变电流 ,交变电流产生交变电磁场。交变电磁场与液体金属表面产生的感生电流相互作用 ,产生电磁体积力 [1] 。由于是无模铸造 ,消除了铸锭内部偏析和表面划痕 ,铸锭表面非常光滑可以直接进行热轧 ,而普通连续铸造铸坯则不可避免的要进行铣面处理 [2 ]。  电磁铸造技术优势在于其熔体内部能产生电磁搅拌作用 ,电磁搅拌导致整个铸锭断面的组织都非常均匀、晶粒尺寸细小 ,使铸锭内部的合金元素分布更均匀 ,降低了内部缩松和显微偏析 ,消除了内部微裂纹 [3 ]。尽管以往关于铝合金电磁铸造的研究很多 ,但大多集中在电磁铸造的成型稳定性和磁流体力学方面 ,而针对铸锭的力学性能及热处理特性的研究还很少。  本研究采用的 2 0 2 4铝合金是硬铝中应用最广、强度较高的一类。主要用于飞机的蒙皮、壁板 ;压缩机的叶片、底盘等。由于合金含量高 ...  (本文共4页) 阅读全文>>

《材料科学与工艺》2002年03期
材料科学与工艺

电磁铸造5182铝合金锭的组织与性能研究

电磁铸造是利用电磁感应原理实现的无接触连续铸造技术,是由前苏联学者Getselev等在六十年代末开发成功的¨‘,随后在美国、瑞士等国得到大力推广并已形成工业化生产旧一J.目前它与热顶铸造、水平铸造一起成为铝合金铸锭生产的最重要的三种方法.电磁铸造法与传统连铸法相比有以下优点Hj J:铸锭与结晶器无接触,表面质量好,不需去皮加工;金属液受电磁搅拌与强迫冷却作用,晶粒细小、成分偏析小;铸逮决,生产率高. 采用高尖端的电磁铸造技术生产易拉罐用铝材已成为发达国家铝板带行业的主导产品.我国在“七五”期间,虽然开展了铝方锭的电磁铸造技术研究,但由于工艺尚不够稳定等多种原因而停滞不前,至第3期 曹志强,等:电磁制造5182铝合金锭的组织与性能研究今未能投入工业化生产.目前我国易拉罐生产存在的主要问题是材质内部组织差、某些关键性能指标(深冲变形性能、制耳率、成品率等)难以满足制罐用罐要求,制罐铝材主要依靠进口.据统计1991~1996年我国共进...  (本文共5页) 阅读全文>>

《金属学报》2002年04期
金属学报

电磁铸造对2024铝合金力学性能和组织的影响

电磁铸造技术是铸造工程和电磁流体力学相结合的一门技术由于是无模铸造,消除了铸锭内部的溶质偏析和表面划痕,因而铸锭表面非常光滑,可以直接进行热轧,而连续铸造铸坯则不可避兔的要进行铣面处理[‘,‘].此外,电磁铸造技术更重要的特征是整个铸锭断面的组织都非常均匀、晶粒尺寸更加细小,周边方向的偏析瘤可以消除 尽管以往关于铝合金电磁铸造的研究很多,但大多集中在电磁场和磁流体力学方面,针对两种铸锭的力学性能及热处理特性的研究还很少 本文采用的2024 铝合金相当于国内变形铝合金LY12;是高强铝合金中应用最广、强度较高的一种 主要用于飞机的蒙皮、壁板和翼梁等结构件,也可用于制作航空发动机的叶片、底盘等 由于合金元素含量高,其铸造成型比较困难,严重的表面偏析和易开裂的特性也明显降低了它的成材率 利用电磁铸造技术提高铸锭的表面质量,细化铸锭显微组织,改善铸锭力学性能及热处理条件等具有重要的现实意义.1 实验方法 如图l所示,电磁铸造装置主要由感...  (本文共4页) 阅读全文>>

《轻合金加工技术》2000年05期
轻合金加工技术

水平连续铸造6063铝合金铸锭的实践

水平连续铸造(下由简称水平连铸)因其设备简单,投资少,见效快,生产效率高而特别适合生产中小规格的铝合金铸锭。为了获得质量优良、稳定的铸锭,在生产过程中有一些要点必须注意。现将我们在水平连铸6O63铝合金铸锭生产实践中的一些经验介绍如下。I设备条件1.l结晶器结晶器是水平连铸工艺中最重要的工具。水平连铸具有结晶器有效结晶区高度较短,铸造速度快,一次冷却强度小,二次冷却强度大的特点,因此,对结晶器的要求较高。结晶器有效结晶区的高度、光洁度、导热性,热帽保温层的强度和保温性能;喷水孔的大小、角度和分布等都是影响结晶器使用性能的重要参数。由于水平连铸的结晶器有效结晶区高度一般K有匕~20mm,因此,内村材料的导热性以及冷却水水温、水压是决定一次冷却强度大小的重要因素。如果一次冷却强度不能保证及时形成良好的铸锭结晶外壳,铸锭从结晶器拉出后就很可能因结晶外壳强度不足而破裂,造成连铸失败。如果内衬不够光滑,摩擦大,结晶外壳也同样容易被拉裂。高...  (本文共3页) 阅读全文>>

《铝加工》1991年03期
铝加工

铝合金的横向连续铸造

。;-_._____。。。布,其结果示于图1。 一、铸捉液穴百不对称‘-’—”一士-二r-” :”/7厂:,二二L_一4W 金属在结晶器中开始凝固收缩 铸锭轴线的倾向。。。。太入。。。。。人’_-二人二二二二 _。、;LJ。。。。。,。I。J 时,所形成的液穴壁很薄,在金属液压力作用 横向铸造时,铸锭以水平方向从结晶器 下使其紧靠下侧,使下侧冷却强度增大。拉出,实践证明,铸锭周边的冷却是不均匀 由于以上原因,铸锭液穴上移,液穴的的,其原因是:轴线不与铸锭的轴线重合,与铸锭轴线不对 1.从结晶器喷向铸锭周边的冷却水,称。由于自重的作用流向铸锭的下侧,使下侧的 为了改变这种局面,生产中通常采用结冷却强度增加。晶器下方导流的措施,即在中间罐与结晶器 2.从结晶器下侧出水孔喷出的水压高 之间安设导流板(图 2),使热的金属液流于上侧,其差值为:从下侧导入结晶器;也可采用减弱结晶器下 dP=h·r 侧冷却强度的措施。但这些调整不可能十分 ...  (本文共5页) 阅读全文>>