鈦基合金電磁冷坩堝連續(xù)熔鑄與定向凝固.pdf

1、　　本文設(shè)計(jì)制造了電磁冷坩堝，對鈦基合金電磁冷坩堝連續(xù)熔鑄和定向凝固進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究。在空載條件下，利用小線圈法測量了坩堝內(nèi)不同位置、不同功率和不同線圈匝數(shù)的磁場分布規(guī)律，磁場強(qiáng)度在線圈高度范圍內(nèi)較大，且最大值出現(xiàn)在線圈高度中部，然后向兩端衰減，向上衰減緩慢，向下衰減劇烈；磁場強(qiáng)度隨功率的增大而增加，越靠近線圈高度中部，磁場強(qiáng)度增加越大；線圈匝數(shù)增加磁場強(qiáng)度最大值變大且位置上升；不同瓣縫位置的徑向磁場分布不相同；瓣間向瓣內(nèi)變化，

2、磁場強(qiáng)度逐漸減小，但變化幅度很小。利用互感耦合模型建立坩堝內(nèi)電磁場模型，并對坩堝內(nèi)磁場進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與測量結(jié)果基本一致；對大功率的磁場計(jì)算可用于預(yù)測和解釋凝固界面的變化和工藝參數(shù)對裂紋的影響?！　「鶕?jù)質(zhì)量守恒定律和傅里葉定律，建立連續(xù)熔鑄過程中溫度場計(jì)算的數(shù)值模型，確立各類邊界條件，并用VC語言編制了連續(xù)熔鑄過程溫度場數(shù)值計(jì)算程序，模擬Ti6Al4V和TiAl合金在不同速度和不同功率在不同時(shí)刻的溫度場，并以此作為實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇依據(jù)

3、。模擬結(jié)果顯示：3匝線圈和52kW條件下，熔化首先從表面開始，然后向內(nèi)向兩邊熔化，115秒內(nèi)料棒能夠熔化且形成駝峰，在抽拉過程中溫度場基本保持動(dòng)平衡穩(wěn)定；隨抽拉速度增加或功率降低，送料棒和駝峰的熔體變小，過熱度變小，凝固界面下凹且位置下移；若要獲得理想的界面形狀和熔體過熱度，必須合理控制參數(shù)?！　︹伜辖?Ti6Al4V)電磁冷坩堝連續(xù)熔鑄和定向凝固進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，消除了各種鑄造缺陷。利用正交試驗(yàn)方法研究了工藝參數(shù)對裂紋的影響規(guī)律，根據(jù)