沈军
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裴新凤
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彭桂林
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傅恒志
稀有金属材料与工程
应用有限元方法模拟计算了电磁约束成形过程中感应器结构、固/液界面位置、熔体上顶面位置、电流频率及熔体种类对熔体形状的作用规律.结果表明:喇叭形内壁的感应器中熔体可获得侧面基本垂直的理想形状;固/液界面、熔体上顶面位置对熔体形状有明显的影响;电流频率的变化对熔体成形形状的影响很小;在感应器结构、固/液界面及熔体上顶面位置等确定后,合金种类对熔体形状几乎没有影响.同时对电磁成形规律进行了研究,表明实验与模拟计算的结果取得了很好的吻合.用电磁成形方法完成了Al合金、TiAl化合物和Ni基高温合金的无接触成形,制备出了样件,并对组织实现了定向控制.
关键词:
电磁无接触成形
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电磁压力
,
数值模拟
,
TiAl金属间化合物
沈军
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卢百平
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俞建威
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刘林
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傅恒志
钢铁研究学报
利用电磁无接触成形的方法制得高温合金(K3)样件,获得了圆形、矩形截面的成形形状及定向凝固组织.制备过程中,最关键的问题是要保证电磁场的加热能力和电磁约束作用力之间维持稳定的耦合,使熔区高度与电磁压力达到良好匹配.在成形过程中,通过合理设计感应圈的结构(高度在16～20mm之间,内壁倾角在7°～12°范围),控制屏蔽罩插入感应圈的深度(1～2 mm之间)以及选择频率为20 kHz的磁场,保证下固-液界面在电磁压力最大的位置上,实现了过程的稳定耦合,并在固-液界面处获得了高达300～400℃/cm的温度梯度.
关键词:
电磁无接触成形
,
电磁压力
,
耦合
