懸浮式連續(xù)冷坩堝定向凝固鈦鋁基合金工藝研究.pdf

1、本文將冷坩堝定向凝固技術(shù)與冷坩堝懸浮熔煉技術(shù)相結(jié)合,通過采用ANSYS有限元模擬軟件的3D諧波電磁場(chǎng)分析模塊,從冷坩堝的結(jié)構(gòu)入手,通過計(jì)算坩堝內(nèi)部凸臺(tái)的錐度,開縫形式,屏蔽環(huán)設(shè)置等不同的情況下的磁場(chǎng)分布情況,進(jìn)一步優(yōu)化坩堝的結(jié)構(gòu)。利用ANSYS軟件中的物理環(huán)境轉(zhuǎn)移的方法計(jì)算冷坩堝的感應(yīng)加熱問題,比較了不同線圈,不同底托高度,不同加載電流情況下的溫度情況,優(yōu)化感應(yīng)線圈的設(shè)計(jì)和冷坩堝定向凝固實(shí)驗(yàn)的相關(guān)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
　　設(shè)計(jì)并且制造了懸

2、浮式定向凝固電磁冷坩堝與懸浮式澆鑄型電磁冷坩堝,采用小線圈法測(cè)量了兩種坩堝內(nèi)空載狀態(tài)下的電磁場(chǎng)分布,采用熔化底托的方法驗(yàn)證了溫度場(chǎng)計(jì)算的相關(guān)結(jié)果,為進(jìn)一步展開定向凝固實(shí)驗(yàn)提供了較為合理的工藝參數(shù)。
　　采用成分為Ti-46Al-2Cr-2Nb的TiAl合金應(yīng)用懸浮式定向凝固冷坩堝進(jìn)行了不同工藝參數(shù)下的定向凝固實(shí)驗(yàn)。通過觀察鑄錠的表面形貌與定向凝固宏觀組織發(fā)現(xiàn),改進(jìn)后坩堝制得的鑄錠的凝殼較之以前的情況大為減小,定向凝固組織更加平直。