磁控电渣重熔高温合金工艺中熔滴演变规律及其净化效率研究毕业论文.doc

目 录 摘要 3 ABSTRACT 4 第一章 绪论 5 1.1 课题背景及研究意义 5 1.2 电渣重熔技术发展史 7 1.2.1 国外电渣重熔的产生及发展 7 1.2.2 国内电渣重熔的生产及发展 8 1.3 电渣重熔基本原理 9 1.4 电渣重熔基本过程 10 1.4.1 稳定的电渣重熔过程——电弧放电 10 1.4.2 熔滴形成及熔滴特征 11 1.4.3 电渣重熔冶金过程——非金属夹杂物的去除 13 1.5 电磁冶金 14 1.5.1 材料电磁工艺的产生及发展 14 1.5.2 电磁净化基本原理 15 第二章 实验方法及装置 17 2.1 实验方法 17 2.2 实验过程 18 2.2.1 较低温度下模拟研究电渣重熔 18 2.2.2 较高温度下模拟研究电渣重熔 20 第三章 实验结果与讨论 23 3.1 低熔点伍德合金电渣重熔 23 3.1.1 无磁场下载电流时熔滴的形成规律 23 3.1.2 电流大小对于熔滴尺寸的影响 24 3.1.3 外加磁场对于熔滴尺寸的影响 26 3.1.4 电流频率对于熔滴尺寸的影响 28 3.2 金属锌电渣重熔 29 3.2.1 磁场下载电流时熔滴的形成规律 29 3.2.2 外加磁场对熔滴尺寸的影响 29 3.2.3 外加磁场对重熔后电极锥头的影响 31 3.2.4 电流大小对重熔后电极锥头的影响 32 3.3 熔滴形成的物理模型 32 3.3.1 无载流时熔滴状态分析 33 3.3.2 有载流时熔滴状态分析 34 3.3.3 存在外加磁场且载流时熔滴状态分析 34 3.4 熔滴尺寸对于精炼效果的影响 35 3.4.1 熔滴尺寸对于电流密度分布的影响 35 3.4.2 熔滴尺寸对于精炼效果的影响 38 3.4.3 非金属夹杂物去除效率分析 41 第四章 结论与展望 45 致谢 46 参考文献 47 磁控电渣重熔高温合金工艺中 熔滴演变规律及其净化效率研究 摘要 利用可视化手段观测了电渣重熔过程中熔滴的形成演变过程，并对不同工艺参数下熔滴尺寸的变化规律进行了研究。低熔点伍德合金水溶液条件下电渣重熔，其结果表明，当单独施加电流时，熔滴尺寸先增大后减小；在电渣重熔过程施加稳恒磁场时，随磁场强度增大熔滴尺寸呈线性减小；而频率为1000Hz时熔滴细化效果最优。此外，初步探索金属锌电渣重熔时的熔滴尺寸随磁场的变化规律，发现磁控电渣重熔可以显著减小渣洗过程中的熔滴尺寸。 同时，对熔滴尺寸变化下熔滴中非金属夹杂物去除效率进行了理论分析，发现随着熔滴尺寸的减小，熔滴在熔渣中的沉降时间增加，熔滴中电流密度显著增加，交变电流诱生的电磁挤压力也越大，而熔滴细化还可以显著缩短熔滴中非金属夹杂物的迁移距离，因而能显著提高电渣重熔工艺中非金属夹杂物的去除效率。 关键词：电渣重熔, 电磁挤压，电磁振荡，熔滴细化，净化 ABSTRACT This research visualizes the Electroslag Remelting Process and observes the total process of droplet from birth to dropping.Under different process parameters,variation of droplet size was studied.Wood alloy with low melting point is used for ESR under the condition of solution,the results show that when current is separated applied,droplet size first increases and then decreases.When the external magnetic field is applied in the ESR process,droplet size decreases linearly in response to the increasing of magnetic field intensity.Furthermore,it is found that with current frequency of 1000Hz,the droplet achieves the best refining effect.When zinc is remelted under ESR,its droplet size variation with the magnetic field is explored,it shows that magnetic field c