管線坯水平連鑄工藝及外場改性研究.pdf

1、近年來隨著工業(yè)及國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對冷凝管及鍵合線的需求量日益增加，而且對其質(zhì)量及生產(chǎn)效率也提出了越來越高的要求。如何生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)管線坯，使其能夠滿足后續(xù)加工的要求，是提高生產(chǎn)效率、獲得高質(zhì)量管線材的技術(shù)關(guān)鍵。目前外場如電磁場、超聲場在冶金及材料加工領(lǐng)域得到了大量的研究及應(yīng)用，為制備高質(zhì)量管線坯提供了契機。 本文以制備高質(zhì)量空心白銅、紫銅管坯及Al-1％Si合金鍵合線坯為目的，在國家自然科學(xué)基金-上海寶鋼“鋼鐵聯(lián)合研究基金”資助

2、的“空心金屬管坯電磁連續(xù)鑄造基礎(chǔ)研究”及中國科學(xué)院精密銅管研究中心合作進行的“水平連續(xù)鑄造空心銅管坯電磁改性研究”等項目的支持下進行了管、線坯水平連鑄及外場改性研究。 論文主要包括以下內(nèi)容：建立了一套中試規(guī)模的空心管坯水平連鑄實驗裝置，探索了采用鑄軋法制備BFe10-1-1白銅冷凝管；根據(jù)空心BFe30-1-1白銅管坯連鑄過程的凝固特點，建立了連鑄過程溫度場數(shù)值模擬計算模型，考察了工藝參數(shù)對空心BFe30-1-1白銅管坯成形的影

3、響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上對空心BFe30-1-1白銅管坯水平連鑄可行性進行了研究。結(jié)果表明： (1)可以采用鑄軋法制備BFe10-1-1白銅冷凝管；室溫時BFe10-1-1白銅管坯具有良好的拉伸性能，管坯軋制溫度不能超過600℃； (2)采用水平連鑄工藝可以制備出表面光滑、凝固組織致密的空心BFe30-1-1白銅管坯，其微觀組織呈現(xiàn)典型的樹枝狀偏析，同時，工藝參數(shù)對空心BFe30-1-1白銅管坯質(zhì)量有著重要影響。 提出

4、空心紫銅管坯水平電磁連續(xù)鑄造技術(shù)，模擬了電磁場在結(jié)晶器內(nèi)的分布，設(shè)計制作了電磁成形系統(tǒng)并進行了空心紫銅管坯水平電磁連鑄實驗，考察了電磁場對空心紫銅管坯表面質(zhì)量、凝固組織、力學(xué)性能及模具使用壽命的影響。結(jié)果表明，在空心紫銅管坯水平連鑄過程中施加工頻電磁場，可以改善管坯表面質(zhì)量；細化凝固組織，明顯改善組織的周向均勻性；管坯的力學(xué)性能和綜合成品率得到了提高。 為改善Al-1％Si合金鍵合線坯質(zhì)量，提出了大功率超聲場作用下的水平連鑄新技