铝板坯热顶—电磁铸造工艺研究

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1、铝扳坯热顶一电碰铸造工艺研充摘要电磁铸造过程中金属液柱在自由表面：状态下凝固，是真正的无模铸造，极大地改善了铸锭的表面质量。但是，由于电磁铸造中的电磁搅拌作用以及浇注冲击使液柱表面氧化膜被破坏并不断形成新的氧化膜，导致电磁铸造铸锭表面和内部产生氧化夹杂，并增加了铸锭的含气量。本文在铝板坯电磁铸造中应用热顶电磁铸造思想，进行了实验和模拟研究，得到具有～定指导意义的研究结果：1．设计了一整套铝板坯热项一电磁铸造装置．设计了多种屏蔽罩结构，测量了相关条件下的磁感应强度分布，研究了磁场的分布规律，确定了实验所需的电源功率

2、以及实验的凝固界面位置：2．实验表明，对开式屏蔽罩与整体式屏蔽罩相比，既有效地抑制了液柱顶部磁场，保证液柱的稳定，又不明显削弱液～固界面区域的磁感应强度，有利于实现半悬浮成型条件：3．进行了大量的拉坯实验，确定了浇注温度、液柱高度和冷却水量等相关工艺参数，铸造出光滑的铸锭，发现夹杂均被热顶滞留在铸锭的顶面，被阻止进入铸锭内部和表面，证明热顶确实有效消除了铸锭的夹杂缺陷；4．对热顶一电磁铸造铸锭试样进行含气量分析，发现试样的含气量比普通连续铸造、电磁铸造和电磁连铸的试样的含气量均低，从另一方面证明了热顶增强了系统的

3、稳定性，起到了截留夹杂的效果：5．对铝圆锭热顶～电磁连铸技术进行了相关实验研究，确定了合理的工艺参数，制作出表面优于电磁连铸的铝圆锭；6．利用有限元软件，对铝扁锭热项一电磁铸造系统磁场进行了数值模拟计算。关键词：电磁铸造，热顶．夹杂，含气量，磁场，数值模拟铝扳坯热顶一电磁铸造丁艺研究ABSTRAOTMoltenmetaIsolidifiesinfreesurfacestateduringelectromagneticcastingfEMClprocessEMCisrealnon—moldfoundWwhichim

4、provessurfacequalityofingotgreatly．ButthecontinuouslynewbornoxidefilminthesurfaceofliquidcolumnisdamagedbytheelectromagneticstirringinEMCandthepouring—inliquidmetal．whichresultsinthegenerationofinclusionintheinnerandsurfaceofingots．Andaircontentofingotsincrea

5、sestooInthispaper,thethoughtofhot-topEMCisusedinaluminumslabEMC．andalotofexperimentalandsimulantresearchesareproceeded，basedonwhich，someresultswithguidingmeaninghavebeenobtained．Awholesetofhot．topEMCdevicesofaluminumslabandsometypesofscreenstructuresweredesig

6、ned．Thedistributionofmagneticfieldundercorrelatedconditionswasmeasured．Andthedistributionruleofitwasresearched．basedonwhich，fheneededpowersupplyandthepositionoffreezinginterfaceweredetermined．Itisindicatedbyexperimentalresultthat，comparedwithintegralscreen，sp

7、litscreencannotonlydepressesmagneticfieldinthetopofliquidcolumn，whichensuresthestabilizationofliquidcolumn．butalsodoesnotweakenmagneticfieldintheregionofliquid．solidboundaryobviously,whichisfavorableformeetingthehalf-suspendingconditionofmolding．Therationalte

8、chniqueparameterssuchasthepositionofthefreezinginterface，pouringtemperature，coolingwaterstrengthandthehe!ightofliquidcolumnwereobtainedbylotsofexperimentsIngotswithsmoothsurfaceweregained