花紋鋁板電磁連續(xù)鑄造技術(shù)

有利于連鑄連軋一體化的順利實(shí)現(xiàn)，鋼電磁連續(xù)鑄造技術(shù)的研究 電磁連鑄技術(shù)由于能生產(chǎn)出無(wú)振動(dòng)痕、裂紋、亞偏析等缺陷的連鑄坯。被認(rèn)為是繼連鑄技術(shù)之后鋼鐵業(yè)的又一次重大變革，21世紀(jì)金屬成形的新方法，正吸引許多學(xué)者和技術(shù)人員加緊進(jìn)行這一領(lǐng)域的研究工作。作者參與了國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“電磁場(chǎng)作用下金屬熔體成形及凝固基礎(chǔ)研究”和國(guó)家科技部重大基礎(chǔ)研究課題“電磁力對(duì)連鑄鋼坯細(xì)化、均質(zhì)化和潔凈化的影響”兩項(xiàng)研究課題，并以此為題完成了博士學(xué)位淪文。花紋鋁板取得有意義的結(jié)果如下：電磁成形系統(tǒng)是電磁連鑄的關(guān)鍵設(shè)備，花紋鋁板對(duì)其結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)計(jì)，至今沒有系統(tǒng)的理淪。因此，本文首先建立電磁連鑄成形系統(tǒng)電磁場(chǎng)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，研究了電磁成形系統(tǒng)中磁場(chǎng)頻率、感應(yīng)線圈電流和位置、結(jié)晶器開縫形式對(duì)磁場(chǎng)分布的影響規(guī)律，通過(guò)優(yōu)化電磁成形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，獲得了最佳成形系統(tǒng)電磁場(chǎng)分布，提出了電磁結(jié)晶器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式，為開展電磁連鑄成形工藝實(shí)驗(yàn)捉供了理論依據(jù)；彎月面運(yùn)動(dòng)行為與連鑄坯質(zhì)量關(guān)系非常人，有效控制彎月面波動(dòng)是獲得優(yōu)質(zhì)連鑄坯的關(guān)鍵。本文采用電磁特性與鋼接近而熔點(diǎn)低的伍德合金作為鋼的模擬物，研究了復(fù)合電磁場(chǎng)作用下連鑄彎月面的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律。研究表明，鋁板施加復(fù)合電磁場(chǎng)能夠有效控制山于結(jié)晶器內(nèi)電磁攪拌(M-EMS引起的彎月面變形；隨著施加磁場(chǎng)頻率和功率的改變，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)彎月面形狀的任意控制。解決了山結(jié)晶器內(nèi)電磁攪拌(M-EMS引起彎月面變形而產(chǎn)生的鑄造技術(shù)難題；低熔點(diǎn)錫鉛合金電磁連鑄模擬實(shí)驗(yàn)表明，施加高頻電磁場(chǎng)能夠消除表面振動(dòng)痕等缺陷，

但是凝固組織中還存在晶粒粗大的問題；為了獲得內(nèi)外質(zhì)量高的連鑄坯，本文提出了連鑄結(jié)晶器外施加復(fù)合電磁場(chǎng)來(lái)改善連鑄坯質(zhì)量的復(fù)合電磁連鑄新技術(shù)，采用該方法不僅能夠消除振動(dòng)痕等表面缺陷，而且能 夠獲得晶粒明顯細(xì)化、且均田細(xì)小等軸晶構(gòu)成的凝固組織，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)申 請(qǐng)了發(fā)明專利；模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)小型電磁連鑄機(jī)進(jìn)行合理放大，設(shè)計(jì)并制作出 實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的鋼電磁連鑄設(shè)備，進(jìn)行了中碳鋼電磁連鑄成形實(shí)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)首 次成功鑄造出內(nèi)外質(zhì)量較未施加電磁場(chǎng)明顯改善的100X100連鑄鋼坯，獲得 開展鋼電磁連鑄技術(shù)的工裝設(shè)備和關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，添補(bǔ)了該項(xiàng)技術(shù)的國(guó)內(nèi)