| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 符号说明 | 第16-19页 |
| 第1章 绪论 | 第19-51页 |
| 1.1 课题研究背景与目的 | 第19-24页 |
| 1.2 TiAl合金简介及其定向凝固 | 第24-35页 |
| 1.2.1 TiAl合金发展历程 | 第24-26页 |
| 1.2.2 TiAl合金组织与性能 | 第26-31页 |
| 1.2.3 TiAl基合金定向凝固研究现状 | 第31-35页 |
| 1.3 电磁冷坩埚及其定向凝固技术 | 第35-49页 |
| 1.3.1 电磁冷坩埚技术及其应用 | 第35-37页 |
| 1.3.2 定向凝固用电磁冷坩埚优化设计 | 第37-38页 |
| 1.3.3 电磁冷坩埚定向凝固TiAl基合金研究 | 第38-44页 |
| 1.3.4 电磁冷坩埚定向凝固物理模型及数值模拟 | 第44-49页 |
| 1.4 研究内容 | 第49-51页 |
| 第2章 实验装置及研究方法 | 第51-62页 |
| 2.1 研究方案及技术路线 | 第51-52页 |
| 2.2 数值模拟方案及模型 | 第52-56页 |
| 2.2.1 电磁场模拟 | 第52-54页 |
| 2.2.2 感应加热温度场模拟 | 第54-55页 |
| 2.2.3 驼峰形状及流场模拟 | 第55-56页 |
| 2.2.4 对流传热、传质模拟 | 第56页 |
| 2.3 实验装置及实验材料 | 第56-60页 |
| 2.3.1 实验装置 | 第56-58页 |
| 2.3.2 电磁冷坩埚定向凝固装置安装及实验步骤 | 第58页 |
| 2.3.3 实验材料制备 | 第58-60页 |
| 2.3.4 电磁冷坩埚熔炼实验 | 第60页 |
| 2.3.5 电磁冷坩埚定向凝固实验 | 第60页 |
| 2.4 实验分析测试方法 | 第60-62页 |
| 2.4.1 磁场测量 | 第60页 |
| 2.4.2 流场表征 | 第60页 |
| 2.4.3 温度测量 | 第60-61页 |
| 2.4.4 组织成分分析 | 第61-62页 |
| 第3章 电磁冷坩埚感应加热TiAl合金效率优化 | 第62-83页 |
| 3.1 引言 | 第62页 |
| 3.2 电磁冷坩埚内磁场分布规律 | 第62-66页 |
| 3.3 电磁冷坩埚内物料中磁场分布规律 | 第66-72页 |
| 3.3.1 电流强度对物料内磁场分布的影响 | 第68-69页 |
| 3.3.2 电流频率对物料内磁场分布的影响 | 第69-70页 |
| 3.3.3 物料直径对物料内磁场分布的影响 | 第70-71页 |
| 3.3.4 物料高度和位置对物料内磁场分布的影响 | 第71-72页 |
| 3.4 电磁冷坩埚内感应加热特性分析 | 第72-76页 |
| 3.5 电磁冷坩埚内感应加热效率优化分析 | 第76-82页 |
| 3.5.1 电流强度对冷坩埚感应加热效率的影响 | 第76-77页 |
| 3.5.2 电流频率对冷坩埚感应加热效率的影响 | 第77-79页 |
| 3.5.3 线圈-物料相对位置对冷坩埚感应加热效率的影响 | 第79-82页 |
| 3.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 第4章 电磁冷坩埚内TiAl合金熔体流动规律 | 第83-109页 |
| 4.1 引言 | 第83页 |
| 4.2 电磁冷坩埚内熔体流动物理模型 | 第83-87页 |
| 4.3 电磁冷坩埚内熔体流动计算模型建立及验证 | 第87-94页 |
| 4.3.1 熔池内流场计算模型建立 | 第87-89页 |
| 4.3.2 熔池内流场计算模型验证 | 第89-94页 |
| 4.4 电磁冷坩埚内熔池纵截面上流动规律 | 第94-101页 |
| 4.4.1 不同Ha参数下熔池内部流动规律 | 第95-96页 |
| 4.4.2 不同R_ω参数下熔池内部流动规律 | 第96-98页 |
| 4.4.3 不同h参数下熔池内部流动规律 | 第98-99页 |
| 4.4.4 不同H/L参数下熔池内部流动规律 | 第99-101页 |
| 4.5 电磁冷坩埚内熔池横截面上流动规律 | 第101-107页 |
| 4.5.1 电磁冷坩埚结构对熔池横截面上电磁力影响 | 第101-104页 |
| 4.5.2 电磁冷坩埚内熔池横截面上流场分布规律 | 第104-107页 |
| 4.6 本章小结 | 第107-109页 |
| 第5章 电磁冷坩埚定向凝固TiAl合金熔池内温度场 | 第109-139页 |
| 5.1 引言 | 第109页 |
| 5.2 高频电磁场对冷坩埚内熔池传热影响 | 第109-116页 |
| 5.2.1 熔池内传热分析及数值模拟方法 | 第109-112页 |
| 5.2.2 熔池形状及感应热分布 | 第112-114页 |
| 5.2.3 熔池内对流传热分析 | 第114-116页 |
| 5.3 耦合熔池形状及熔体流动的熔池温度场分析 | 第116-124页 |
| 5.3.1 温度场计算模型验证及熔池内温度测量 | 第116-119页 |
| 5.3.2 不同功率时熔池内温度场变化规律 | 第119-121页 |
| 5.3.3 不同电流频率时熔池内温度场变化规律 | 第121-123页 |
| 5.3.4 不同高度时熔池内温度场变化规律 | 第123-124页 |
| 5.4 糊状区传热分析及对凝固界面形状影响 | 第124-133页 |
| 5.4.1 不考虑对流时糊状区传热分析 | 第124-126页 |
| 5.4.2 凝固界面前沿存在对流传热时轴向传热 | 第126-128页 |
| 5.4.3 凝固界面前沿存在对流传热时径向传热 | 第128-130页 |
| 5.4.4 凝固界面前沿对流传热对凝固界面形状影响 | 第130-133页 |
| 5.5 抽拉速度对糊状区传热及凝固界面形状影响 | 第133-137页 |
| 5.6 本章小结 | 第137-139页 |
| 第6章 电磁冷坩埚定向凝固TiAl合金溶质传输行为 | 第139-167页 |
| 6.1 引言 | 第139页 |
| 6.2 电磁冷坩埚内熔池中对流传质规律 | 第139-148页 |
| 6.2.1 不同Ha参数下熔池内部溶质分布规律 | 第140-142页 |
| 6.2.2 不同R_ω参数下熔池内部溶质分布规律 | 第142-144页 |
| 6.2.3 不同h参数下熔池内部溶质分布规律 | 第144-145页 |
| 6.2.4 不同H/L参数下熔池内部溶质分布规律 | 第145-146页 |
| 6.2.5 电磁冷坩埚内电磁搅拌效率分析 | 第146-148页 |
| 6.3 电磁冷坩埚内熔池中传质对凝固组织影响 | 第148-153页 |
| 6.3.1 熔池中成分分布及对凝固组织影响 | 第148-150页 |
| 6.3.2 凝固界面前沿溶质分布及对凝固组织影响 | 第150-153页 |
| 6.4 电磁冷坩埚定向凝固过程中凝固界面前沿对流传质物理模型 | 第153-159页 |
| 6.4.1 溶质边界层中对流传质模型 | 第153-154页 |
| 6.4.2 固相与液相溶质分布 | 第154-156页 |
| 6.4.3 凝固前沿温度梯度及成分过冷 | 第156-159页 |
| 6.5 电磁冷坩埚定向凝固钛铝合金铸锭中溶质分布 | 第159-166页 |
| 6.5.1 不同坩埚尺寸下铸锭中溶质含量随凝固距离变化规律 | 第159-160页 |
| 6.5.2 不同功率下铸锭中溶质含量随凝固距离变化规律 | 第160-161页 |
| 6.5.3 不同抽拉速度下铸锭中溶质含量随凝固距离变化规律 | 第161-162页 |
| 6.5.4 初始过渡阶段组织形态不稳定性分析 | 第162-164页 |
| 6.5.5 优化工艺后冷坩埚定向凝固TiAl基合金凝固组织及成分 | 第164-166页 |
| 6.6 本章小结 | 第166-167页 |
| 结论 | 第167-168页 |
| 论文主要创新点 | 第168-169页 |
| 参考文献 | 第169-180页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第180-184页 |
| 致谢 | 第184-185页 |
| 个人简历 | 第185页 |
