脉冲磁场下液面波动与电磁力特性研究

摘要

脉冲磁场作用下,电磁搅拌力促使熔体搅拌,电磁震荡力导致熔体震荡.本工作开展了脉冲磁场下低熔点合金GaInSn的液面波动和电磁力特性研究,研究了脉冲磁场对GaInSn合金液面波动的影响,并利用数学解析方法对脉冲电磁力特性进行了理论分析.结果表明，液面位移呈现中间高两侧低的弯月形;随充放电时间的延长，液面中间位置波动大，两侧波动小。随放电时间的延长，电磁搅拌力与震荡力均减小;由于电磁趋肤效应，与熔体表面的距离越远，电磁搅拌力与震荡力越小。电磁搅拌力均为正值时，其方向始终与熔体周向一致，在该力的作用下，熔体发生回转;当震荡力为正值时，电磁力方向指向熔体芯部，表现为压力;当震荡力为负值时，电磁力方向指向熔体边缘，表现为拉力。在电磁震荡力作用下，熔体产生往复震荡。