固定自耗电极充填法基础工艺研究

摘要

针对公共型腔过小或者无公共型腔铸件采用传统电渣熔铸工艺生产困难的问题，本文提出了固定自耗电极充填法，并对固定自耗电极充填法原理进行了基础研究。
　　本文首先建立了固定自耗电极充填法基础熔铸模型并进行实验，测量了移动自耗电极与固定自耗电极电流变化情况。然后，根据质量守恒定律建立了固定自耗电极充填法平均熔化速率模型，并对模型合理性进行了验证。找到了移动自耗电极与固定自耗电极平均熔化速率比和移动自耗电极与固定自耗电极等效直径比的关系；找到了移动自耗电极与固定自耗电极平均熔化速率比和移动自耗电极与固定自耗电极电流密度比的关系。最后，对实验铸锭低倍组织进行了分析，得到了固定自耗电极充填法铸锭组织在不同区域晶粒度、晶粒取向和熔池形状的变化规律。主要研究成果如下：
　　固定自耗电极充填法原理可行，熔铸过程中五个阶段区分明显，可以进行稳定的电渣熔铸过程。其中，移动自耗电极与固定自耗电极截面积比在0.4~2.5的范围内时，铸锭成型质量较好，移动自耗电极与固定自耗电极截面积比为1时，铸锭成型质量很好。
　　移动自耗电极与固定自耗电极平均熔化速率比和移动自耗电极与固定自耗电极等效直径比呈二次函数关系。当固定自耗电极充填法熔铸过程处于稳定状态时，移动自耗电极与固定自耗电极电流密度比近似等于移动自耗电极与固定自耗电极平均熔化速率比。
　　固定自耗电极充填法铸件整体组织均匀性良好，靠近移动自耗电极侧与靠近固定自耗电极侧柱状晶生长角度存在不同，柱状晶生长角度与自耗电极平均熔化速率呈增函数关系。靠近移动自耗电极侧与靠近固定自耗电极侧金属熔池深度存在不同，金属熔池深度与自耗电极平均熔化速率呈增函数关系。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 电渣重熔基础

1.2 电渣熔铸的发展和现状

1.3 论文研究背景及内容

第二章 实验准备及方案

2.1 设备改造

2.2 电极与结晶器制备

2.3 实验方案

第三章 熔铸工艺稳定性及铸件成型质量研究

3.1 工艺稳定性研究

3.2 铸锭成型质量研究

3.3 本章小结

第四章 熔化速率与工艺参数匹配性的研究

4.1 熔化速率数学模型的建立

4.2 平均熔化速率计算

4.3 熔化速率与电极等效直径的关系

4.4 熔化速率与电极电流密度的关系

4.5 本章小结

第五章 铸锭低倍组织分析

5.1 铸锭解剖

5.2 酸浸实验

5.3 结晶组织分析

5.4 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况