静磁场对激光快速熔凝镍基高温合金凝固组织和残余应力的影响

来源 :第四届电磁冶金与强磁场材料制备年会暨第六届磁流体力学学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohonghe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  利用激光快速熔凝工艺,研究了静磁场对激光快速熔凝镍基高温合金凝固组织和残余应力的影响.激光熔凝会在镍基高温合金基体上形成圆弧形熔池,微观组织由胞状晶组成,生长取向与基体组织取向一致.当施加0.45 T 静磁场后,熔池中组织发生从胞状晶到枝晶的转变,取向与基体组织明显不同,这是由熔池尺度上的电磁制动效应和枝晶尺度上的热电磁效应共同作用所致.同时静磁场能有效改善激光熔凝后镍基高温合金中的高值残余应力,使得残余变形显著变小,一定范围内改善效果随着磁场强度提高而增强.
其他文献
为了探究矿热炉冶炼高碳铬铁合金的特性,本文采用ANSYS 软件对三相交流-矿热炉的电磁场和温度场进行数值模拟。建立75MW 矿热炉的有限元模型,着重对电流密度、磁感应强度、焦耳热、温度进行分析。通过改变电极直径和极心圆直径,来探究不同电极直径及极心圆直径对矿热炉料层、渣层及铬铁合金层的温度影响。研究结果表明:三相交流电的集肤效应对电流密度分布影响较大;减小电极直径可以使炉内温度升高;不同极心圆直径
电渣重熔是一种将金属熔化、精炼和凝固成形的特殊冶金技术,在生产过程中重熔钢锭的品质受电磁-温度-流动-传热多场耦合及熔化与凝固结晶等复杂的物理化学反应的影响。本文运用有限元方法对同轴作用下的电渣重熔系统的磁场空间分布进行数值模拟,得出了磁感应强度、电流密度、焦耳热的分布以及同轴对结晶器涡流损耗的影响。结果 表明,同轴会在加强周围的磁感因强度的同时降低了电流的趋肤效应使电流分布更加均匀,不同材料的结
铝电解槽内水平电流对磁流体稳定性起着关键性作用,多阴极钢棒减小水平电流的机理还未明确研究。本文基于有限体积法,建立三维非稳态数学模型研究多阴极钢棒对水平电流和磁流体稳定性的影响。采用磁动力流体模型(MHD)中电势法计算电磁场,把电磁力作为动量方程的源项。通过流体体积函数(VOF)法追踪电解质-铝液界面的波动。通过与双阴极钢棒的计算结果比较表明,多阴极钢棒增加了电流的运动路径而减小水平电流,且能够减
本文采用大涡模拟,建立了钢液在电磁搅拌下的三相流动、传热及凝固的数学模型。通过与实验数据进行对比(磁感应强度,铸坯表面温度以及坯壳厚度),模型的准确性得到了验证。结果 表明,忽略凝固坯壳会导致高估铸坯内的流场速度以及渣金界面波动,因此在电磁搅拌的情况下,凝固坯壳不可忽略。此外,还发现了电磁搅拌下的流场会出现偏转流动。这种流动是由俯视下的旋转流以及主视上的偏流组成。偏转流会产生一个指向渣金界面方向的
电磁旋流水口技术作为一种新型的板坯控流技术,对实现高速连铸、提高铸坯的质量有着重要意义。为了指导电磁旋流连铸生产,本文建立了三维模型,采用雷诺平均模型模拟结晶器内在不同电流参数和拉速下的弯月面波高及顶面流速。结果 表明,无旋流作用时,结晶器内钢液弯月面起伏较大,且钢液顶部窄面和浸入式水口之间流速较大。当电流在250 A 时,弯月面起伏变小,钢液顶面最大流速变小。随着电流强度的增加,弯月面高度和弯月
中高碳钢连铸方坯易于产生较严重的内部宏观/半宏观偏析,而末端电磁搅拌(FEMS)是抑制该类缺陷发生的一种重要方法.但是,由于实际生产中往往难以确定末端电磁搅拌器的安装位置,导致其使用效果差别较大;这一问题在学术界也颇具争议.本文提出从连铸坯的实际低倍组织特征出发,结合温度模型计算,反推FEMS 进出口的最佳位置.V 形偏析、中心线偏析及其邻近负偏析带等是中高碳钢连铸方坯内部时常出现的偏析形态,这也
本文基于体积平均两相模型,构建了横向稳恒磁场下定向凝固过程中热场、流场、溶质场耦合的数学模型,在商业软件Comsol 中实现了对该过程中宏观偏析的模拟,并对比实际凝固组织,验证了该方法的正确性。该模型的建立,既预测了磁场下定向凝固过程中固/液界面形态的演化规律,又阐释了宏观偏析产生的原因,为稳恒磁场控制凝固偏析提供数值模拟方面的借鉴。
采用自制的磁-热协同控制凝固装置研究了不同脉冲磁场参数和热控工艺参数对K4169合金凝固组织和凝固缺陷的影响。实验结果表明,脉冲磁场作用对于柱状晶的生长产生显著的扰动作用,改变了晶体生长方式,发生柱状晶-等轴晶(CET)转变,凝固组织得到细化,而热控工艺实现了铸件顺序凝固,使试棒内显微疏松缺陷含量呈数量级降低,达到铸件致密度和晶粒度的协同控制。结合模拟计算磁-热协同作用下合金熔体的受力、流场和温度
采用低频5Hz重熔电流,在无磁场以及施加了0.7T横向稳恒磁场条件下,进行以锌(自耗电极)和熔融氯化锌(熔渣)的电渣重熔物理模拟实验.实验进行五分钟,所收集到的熔滴粒子如图1所示.从图中可以观察到,当施加了0.7T的磁场后,主熔滴的尺寸相较于无外加磁场时的要明显减小,并且主熔滴的数量显著增多.这主要是由于低频振荡洛伦兹力的作用,使得自耗电极末端逐渐聚集长大的熔滴提前拖拽离自耗电极,因此使得主熔滴尺
电磁感应原理被用于感应加热,当感应线圈中通过一定频率的交流电时,在其内外将产生于电流变化频率相同的交变磁场.在磁场的作用下,感应线圈内的金属工件就会产生与感应线圈频率相同、方向相反的感应电流.由于感应电流沿着工件表面形成封闭回路(通常称为涡流),涡流将电能变成热能,工件被迅速加热.交变磁场最大功率平稳运行2h,炉腔内无试样时,加热体内壁温度比外壁温度低;放入纯镍金属试样平稳运行1h 后,加热体内壁