王艳丽
,
丁宏升
,
毕维生
,
郭景杰
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
利用小线圈法在多功能冷坩埚电磁约束定向凝固装置上,空载测试了矩形冷坩埚内部空间磁场的大小和分布,考察了开缝数目和开缝长度变化对磁场分布的影响.结果表明:增加坩埚开缝数目可以提高坩埚透磁性,增大磁场强度,减少由于开缝引起的磁场沿边周分布的不均匀性,从而提高铸件质量;缝长增大,磁场沿圆周方向分布的均匀性变差,最大磁场强度向缝长增大的方向偏移,同时感应加热形成的熔区增大.
关键词:
钛合金
,
定向凝固
,
冷坩埚
,
电磁约束成形
,
磁场
罗亮
,
丁宏升
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.05.004
利用冷坩埚定向凝固技术制备了晶粒较为细小柱状晶的Ti-46Al-0.5 Si-0.5W扁锭试样.采用正交试验法考察了工艺参数对凝固组织晶粒形态的影响趋势.结果表明,随着功率增大,晶粒长大倾向明显,但晶粒的生长方向性会改善;随着抽拉速度增大,晶粒尺寸变小,但方向性会在试样一定范围内变差;随着预热时间延长,晶粒尺寸和取向均有变差的趋势.在抽拉速度为1.0mm/min时获得了最佳的定向凝固组织.
关键词:
冷坩埚
,
定向凝固
,
Ti-46Al-0.5 Si-0.5W
,
晶粒
王艳丽
,
丁宏升
,
毕维生
,
郭景杰
,
傅恒志
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.02.001
冷坩埚感应熔炼技术提高了钛铝基合金的熔体质量.对合金熔体在该熔炼中自由液面变化的认识,增强了对熔炼过程的控制优化.对Ti48Al(原子分数)进行了冷坩埚感应熔炼实验研究,采用十字钢板烧痕法测试了自由液面形状,计算了熔体自由液面高度,获得了Ti48Al自由液面形状随功率、炉料质量或者密度的经验公式.结果表明:增加功率或减少炉料质量均使自由液面高度增大;Ti48Al比相同熔体体积纯Ti的自由液面高度增加.与纯Ti比较,TiAl基合金的密度小、电导率大,增加功率、减少炉料质量不利于TiAl基合金获得稳定的熔体自由液面.
关键词:
TiAl基合金
,
冷坩埚
,
感应熔炼
,
自由液面
陈瑞润
,
丁宏升
,
毕维生
,
郭景杰
,
贾均
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
电磁冷坩埚技术是1项尖端技术,被广泛用于活泼金属、难熔和特种材料的熔炼和成形.本文介绍了电磁冷坩埚技术的基本原理和优点;探讨了坩埚结构和电源参数对坩埚使用性能的影响,坩埚结构包括坩埚分瓣数、分瓣形状、坩埚质量和开缝宽度,电源参数包括电源频率、电压和电流,以及其它参数如被熔材料的物性、屏蔽罩和感应线圈位置对坩埚磁场的影响.并且综述了电磁冷坩埚技术在国内外的研究和应用领域以及存在的问题,并展望了该技术未来的发展.
关键词:
电磁
,
冷坩埚
,
悬浮熔炼
,
电磁成形
陈瑞润
,
丁宏升
,
毕维生
,
郭景杰
,
傅恒志
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.04.018
为消除冷坩埚连续成形钛合金铸棒表面缺陷,了解工艺参数对表面质量影响规律,并制备出无裂纹铸棒,通过正交试验和理论分析的方法,研究了不同工艺参数对表面质量的影响.研究表明:表面质量随功率和线圈匝数的增加而变坏,随抽拉速度和拉锭高度的增加先变好后变坏;各参数影响程度不同,线圈匝数影响最大,功率次之,抽拉速度再次,拉锭高度影响最小;铸造表面质量良好钛合金棒的工艺参数为:抽拉速度5 mm/min,功率50 kW,线圈3匝,拉锭高度30 mm.
关键词:
工艺参数
,
Ti6Al4V合金
,
冷坩埚
,
连续铸造
,
表面质量
傅恒志
,
丁宏升
,
陈瑞润
,
毕维生
,
王艳丽
,
白云峰
,
徐达鸣
,
苏彦庆
,
郭景杰
稀有金属材料与工程
介绍了针对高活性Ti及TiAl合金电磁冷坩埚定向凝固技术的研究结果.通过系统地对近矩形冷坩埚电磁场、温度场及其耦合作用的实验及分析,初步建立了温度、电磁压力与半悬浮熔体间以及它们与电磁冷坩埚系统主要参数之间的规律性关系.在此基础上制备出冶金质量较好具有定向凝固组织的Ti合金及TiAl金属间化合物的近矩形截面样件.
关键词:
冷坩埚
,
定向凝固
,
电磁场
,
TiAl合金
王艳丽
,
丁宏升
,
毕维生
,
郭景杰
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
在自行研制的多功能冷坩埚电磁约束定向凝固装置上进行了钛合金扁形锭的冷坩埚连续成形实验,考察了不同参数下的成形工艺过程,分析了工艺参数变化对所成形钛合金锭质量的影响程度.结果表明:增大感应线圈匝数和增加加热功率可提高铸锭表面质量,但是提高抽拉速度和降低底料与线圈之间的相对位置会降低表面质量.在所研究的参数中,对铸锭表面质量影响的主次因素为,感应线圈的匝数最大,加热功率次之,抽拉速度再次,最后为底料相对线圈位置.在讨论这些参数的作用原理基础上,提出了可获得良好表面质量的工艺参数,铸造出表面光滑、无裂纹缺陷的钛合金扁形锭.工艺参数对铸锭宏观组织的影响表现在随感应线圈匝数的增多和抽拉速度的减小,铸锭晶粒的数量减少,晶粒偏离轴向程度减小,后续实验表明在截面形状近似为矩形的冷坩埚下可以获得既有良好表面质量又具有定向组织的钛合金扁形铸锭.
关键词:
冷坩埚
,
电磁约束成形
,
钛合金
,
定向凝固
李丘林
,
李廷举
,
金俊泽
稀有金属材料与工程
根据空心管坯的特点,提出了热顶技术和冷坩埚技术相结合的空心管坯电磁连续铸造的工艺思想.采用低熔点的Sn-4.5% Pb(质量分数,下同)合金进行了模拟试验,成功制备了φ60 mm×15 mm的空心管坯.研究了热顶和冷坩埚式外结晶器对铸型内磁场分布的影响,分析了电磁场对空心管坯质量的影响.结果表明:采用带屏蔽罩的热顶和冷坩埚式外结晶器,优化了铸型内的磁场分布;当施加功率为12 kW、频率为2 500 Hz的中频电磁场时,得到了表面光滑、宏观凝固组织中具有高等轴晶比率的高质量空心管坯.
关键词:
空心管坯
,
连续铸造
,
电磁场
,
热顶
,
冷坩埚
黄锋
,
陈瑞润
,
郭景杰
,
丁宏升
,
杨劼人
,
苏彦庆
,
傅恒志
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.07.019
综述了冷坩埚技术的原理、特点与技术要求,重点介绍了电磁冷坩埚技术的工艺性能与影响因素,总结了各因素对冷坩埚性能的影响规律,最后概述了冷坩埚技术在多晶硅提纯与成型制备中的优势和应用,并展望了其未来的发展.
关键词:
冷坩埚
,
电磁感应
,
多晶硅
,
提纯
陈瑞润
,
丁宏升
,
郭景杰
,
梁富振
,
张子钦
,
毕维生
,
刘林
,
傅恒志
材料科学与工艺
为有效利用冷坩埚,更优控制工艺参数,获得良好冶金质量的铸棒,计算了冷坩埚连续熔铸与定向凝固Ti6A14V温度场,对冷坩埚熔凝条件下的边界条件、驼峰和运动单元作相应处理.计算结果表明:在52 kW,抽拉速度为1.2、3、4.8、6 mm/min时,随抽拉速度增加,送料棒熔化量减小,驼峰过热度变小,凝固界面位置下移,形状变凹;抽拉速度为1.2 mm/min时为平凝固界面.在抽拉速度为3 mm/min,功率为44、48、52 kW和56 kW时,随功率增大,送料棒熔化区域变大且过热度增加,驼峰体积增大且过热度增加,凝固界面位置下移,形状变凹;48 kW时为平凝固界面.工艺参数对凝固界面的影响计算结果与实验结果基本一致.
关键词:
冷坩埚
,
凝固界面
,
温度场
,
数值计算
