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脉冲电流作用下金属熔体内电磁场分布的数值模拟

马静超 , 那贤昭

钢铁研究学报

将脉冲电流作用于铁素体不锈钢，发现经过脉冲电流处理后等轴晶比例大幅增加，晶粒明显缩小。建立了考虑集肤效应的三维电磁场瞬态有限元模型，利用ANSYS软件对电极及熔体内的电场、磁场、电磁力分布进行了计算，结果表明，由于集肤效应使得电磁场主要集中在电极周围和熔体上部，且在脉宽的后期电磁场的方向由于涡流的存在而发生变化；电极间距对熔体电磁场均匀性具有较大影响；随着脉冲电流的脉宽减小，熔体上部的电磁场增强，但集肤深度也越小，同时作用时间缩短。

关键词: 脉冲电流 , control of metal solidification , numerical simulation , electromagnetic field