电磁连续铸造过程工艺优化及组织性能研究
| 中文摘要 | 第1-6页 |
| 英文摘要 | 第6-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-37页 |
| 1．1 引言 | 第12页 |
| 1．2 铝合金及其连续铸造 | 第12-15页 |
| 1．2．1 我国铝加工行业的现状及前景 | 第12-13页 |
| 1．2．2 连续铸造技术的产生和发展 | 第13-15页 |
| 1．3 电磁加工技术 | 第15-22页 |
| 1．3．1 电磁流体力学的基本原理 | 第15-16页 |
| 1．3．2 应用电磁力的新型连续铸造技术 | 第16-22页 |
| 1．3．2．1 电磁铸造及金属初期凝固控制 | 第16-20页 |
| 1．3．2．2 稳恒磁场在连续铸造中的应用 | 第20-22页 |
| 1．4 电磁铸造技术的发展 | 第22-24页 |
| 1．4．1 国外的研究状况 | 第22-23页 |
| 1．4．2 国内对电磁铸造技术的研究 | 第23-24页 |
| 1．5 电磁铸造过程的数值模拟 | 第24-31页 |
| 1．5．1 数值模拟的基本方法 | 第24页 |
| 1．5．2 电磁场的数值模拟 | 第24-26页 |
| 1．5．3 电磁铸造中的流速场分析 | 第26-28页 |
| 1．5．4 电磁铸造过程温度场的研究 | 第28-31页 |
| 1．6 本文的研究目标和主要工作内容 | 第31-37页 |
| 第二章 电磁铸造铝合金扁锭的工艺研究 | 第37-62页 |
| 2．1 引言 | 第37页 |
| 2．2 电参数的计算和选择 | 第37-42页 |
| 2．2．1 系统阻抗及功率计算 | 第37-40页 |
| 2．2．2 感应热的计算 | 第40-41页 |
| 2．2．3 电参数的计算结果 | 第41-42页 |
| 2．3 电磁铸造装置设计 | 第42-45页 |
| 2．3．1 感应器的设计 | 第43-44页 |
| 2．3．2 屏蔽罩的设计 | 第44页 |
| 2．3．3 底模的设计 | 第44页 |
| 2．3．4 冷却水套的设计 | 第44-45页 |
| 2．4 磁场的测量及结果 | 第45-49页 |
| 2．4．1 实验方法 | 第45-46页 |
| 2．4．2 感应器电流的影响 | 第46-47页 |
| 2．4．3 屏蔽罩的作用 | 第47-48页 |
| 2．4．4 屏蔽罩位置的影响 | 第48-49页 |
| 2．5 电磁铸造过程铸造速度的提高 | 第49-56页 |
| 2．5．1 冷却水强度与分布 | 第50-51页 |
| 2．5．2 逆向导热距离的确定 | 第51-53页 |
| 2．5．3 铸锭成型实验 | 第53-56页 |
| 2．6 电磁铸造工艺缺陷及改进 | 第56-59页 |
| 2．6．1 液柱高度波动 | 第56-57页 |
| 2．6．2 冷却不均 | 第57页 |
| 2．6．3 热顶电磁铸造 | 第57-59页 |
| 2．7 小结 | 第59-62页 |
| 第三章 电磁铸造铝合金的组织及性能 | 第62-78页 |
| 3．1 引言 | 第62页 |
| 3．2 实验方法 | 第62-64页 |
| 3．2．1 合金的化学成分及应用 | 第62-63页 |
| 3．2．2 实验过程 | 第63页 |
| 3．2．3 热处理及力学性能测试方法 | 第63-64页 |
| 3．3 显微组织及X射线衍射分析 | 第64-67页 |
| 3．3．1 合金的显微组织 | 第64-66页 |
| 3．3．2 X射线衍射分析 | 第66-67页 |
| 3．4 力学性能及分析 | 第67-76页 |
| 3．4．1 硬度及热处理性能 | 第67-69页 |
| 3．4．2 耐磨性及扫描电镜分析 | 第69-72页 |
| 3．4．3 疲劳性能及分析 | 第72-74页 |
| 3．4．4 透射电镜分析 | 第74-76页 |
| 3．5 小结 | 第76-78页 |
| 第四章 电磁连铸铝合金圆锭的液柱成型性研究 | 第78-105页 |
| 4．1 引言 | 第78-79页 |
| 4．2 电磁连铸技术的基本原理 | 第79-85页 |
| 4．2．1 电磁场的基本原理 | 第79-81页 |
| 4．2．2 电磁力的计算 | 第81-83页 |
| 4．2．3 电磁连铸过程受力分析 | 第83页 |
| 4．2．4 电磁连铸成型系统 | 第83-85页 |
| 4．3 磁场的研究 | 第85-88页 |
| 4．3．1 结晶器对磁场的影响 | 第85-86页 |
| 4．3．2 结晶器内的磁场分布 | 第86-87页 |
| 4．3．3 电源功率对磁场的影响 | 第87-88页 |
| 4．4 金属的液面形状及波动 | 第88-94页 |
| 4．4．1 实验方法 | 第88-89页 |
| 4．4．2 电磁场作用下的金属液面运动规律 | 第89-92页 |
| 4．4．3 电磁场作用下的金属液面形状 | 第92-94页 |
| 4．5 电磁连铸过程实验研究 | 第94-96页 |
| 4．5．1 液面位置对铸锭表面质量的影响 | 第94页 |
| 4．5．2 电磁连铸工艺参数间的匹配关系 | 第94-96页 |
| 4．5．3 电磁场对铸锭表面质量的影响 | 第96页 |
| 4．6 电磁连铸铝合金的组织及性能 | 第96-103页 |
| 4．6．1 含气量的测定 | 第97-98页 |
| 4．6．2 铸锭的显微组织 | 第98-102页 |
| 4．6．3 合金的力学性能 | 第102-103页 |
| 4．7 小结 | 第103-105页 |
| 第五章 铝合金电磁连铸凝固过程的数值模拟 | 第105-127页 |
| 5．1 引言 | 第105-106页 |
| 5．2 铝合金连续铸造喷水冷却换热系数的研究 | 第106-113页 |
| 5．2．1 换热系数的计算模型 | 第106-109页 |
| 5．2．1．1 铸锭表面温度的计算 | 第106-107页 |
| 5．2．1．2 边界条件替换模型 | 第107-109页 |
| 5．2．2 实验结果及分析 | 第109-110页 |
| 5．2．2．1 实验装置及实验条件 | 第109-110页 |
| 5．2．2．2 表面温度对换热系数的影响 | 第110页 |
| 5．2．2．3 喷水密度对换热系数的影响 | 第110页 |
| 5．2．3 换热系数的数学模型 | 第110-113页 |
| 5．2．3．1 换热系数与喷水密度的数学关系 | 第111页 |
| 5．2．3．2 换热系数与表面温度的数学关系 | 第111-112页 |
| 5．2．3．3 换热系数的数学模型 | 第112-113页 |
| 5．3 电磁连铸过程感应热的研究 | 第113-119页 |
| 5．3．1 感应热的测量方法 | 第113-114页 |
| 5．3．2 实验结果与分析 | 第114-116页 |
| 5．3．3 感应加热功率的计算 | 第116-117页 |
| 5．3．4 感应热在铸锭内的分布 | 第117-119页 |
| 5．4 数学模型的建立 | 第119-125页 |
| 5．4．1 连续铸造过程的热传导方程 | 第119-121页 |
| 5．4．2 求解条件的处理 | 第121-123页 |
| 5．4．3 热物性参数的取值 | 第123-125页 |
| 5．5 小结 | 第125-127页 |
| 第六章 铝合金电磁连铸工艺参数优化 | 第127-136页 |
| 6．1 引言 | 第127页 |
| 6．2 凝固过程数值模拟计算程序 | 第127页 |
| 6．3 凝固模拟的计算实例 | 第127-132页 |
| 6．3．1 温度场的测量方法 | 第128-129页 |
| 6．3．2 合金的物性值及计算参数 | 第129-130页 |
| 6．3．3 模拟计算结果 | 第130-132页 |
| 6．4 工艺参数对铸造速度的影响 | 第132-135页 |
| 6．4．1 冷却水流量的影响 | 第132页 |
| 6．4．2 喷水位置的影响 | 第132-133页 |
| 6．4．3 浇注温度的影响 | 第133-134页 |
| 6．4．4 感应热的影响 | 第134-135页 |
| 6．5 小结 | 第135-136页 |
| 第七章 结论与展望 | 第136-138页 |
| 7．1 结论 | 第136-137页 |
| 7．2 进一步研究的工作 | 第137-138页 |
| 创新点摘要 | 第138-139页 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表及完成的论文 | 第139-140页 |
| 附录2 含气量检测结果 | 第140-141页 |
| 附录3 力学性能检测结果 | 第141-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
