等离子体技术在金属冶炼还原提纯中的应用

总结了活泼金属的熔炼提纯方法,概述了等离子束熔炼炉的基本形式和国内外现状,介绍了等离子束冷床与感应冷坩埚复合熔炼技术和感应冷坩埚连铸技术,提出了磁搅拌冷床技术,介绍了等离子体技术在金属冶炼还原提纯中的应用,展望了等离子体技术的未来应用方向。

液态金属冷却定向凝固/单晶炉的现状与展望

首先介绍了液态金属冷却(LMC)定向凝固/单晶炉的主流形式、技术特点及使用现状,然后讨论了以Sn与Al作为介质的LMC定向凝固设备的发展情况,最后对比分析了Sn冷与Al冷定向凝固设备的发展前景。

磁控溅射镀膜膜厚均匀性设计方法

镀膜工艺中的薄膜厚度均匀性问题是实际生产中十分关注的。本文在现有的理论基础之上,对溅射镀膜的综合设计方法进行了初步的建立和研究,系统的建立可以采用"整体到部分,再到整体"这一动态设计理念,不断完善设计方法,并将设计方法分为镀膜设备工程设计、镀膜工艺设计和计算机数值仿真三大部分。镀膜设备工程设计、镀膜工艺设计及二者的数值仿真这三者之间是相辅相成的,镀膜设备工程设计决定镀膜工艺过程的实现,镀膜工艺促进镀膜设备的升级,而高性能的计算机仿真设计给两者的设计提供了强有力的支持。

真空电弧炉和真空感应炉的研究

简述了我所50年来在真空冶金设备研制方面获得的一些研究成果,重点对大容量真空电弧熔炼的短网压降设计的重要性进行了剖析。对电弧凝壳炉熔炼的水冷坩埚及其水冷结构、离心浇铸机构的设计进行了总结。对1～3t真空感应炉研发过程中的一些共性问题进行了探讨。为技术创新提供参考。

冷坩埚真空感应熔炼设备进展

叙述了冷坩埚真空感应熔炼设备的发展现状,对设备应用及其组成进行了简要介绍。对冷坩埚感应加热装置的重要零部件进行了分析,同时介绍了铸造装置的四种结构形式。

真空熔模铸造炉的进展

熔模铸造真空炉有多种结构及形式。本文描述了现代真空炉的各种结构及可选择的配置实施方案,并探讨了这些设备的特点。现代化的熔模铸造设备包括以下特点:自动工艺控制;高度重复性和可靠性的浇铸工艺;较高的生产效率。本文还提到了该类真空炉的发展思路,并详述了它们重要的、独特的优点。

一种恒流量浇注算法的探研

针对于恒流量浇注这一课题,国内外学者均有研究,但其中大部分方法应用在真空感应浇铸系统中尚有不足之处。我所结合多年设计生产及使用经验,研究出一种恒流量的浇注算法,实现了非标炉型控制方法的快速开发,在降低成本的同时提高了工作效率。

浅谈冷坩埚感应熔炼设备发展的几点方向

结合国内外冷坩埚熔炼设备的研究成果,提出了冷坩埚熔炼设备发展的方向。文中首先分析影响过热度因素,并提出了几种提高过热度的方法。然后介绍了冷坩埚结构设计上的若干思路。接着介绍了应用CAE技术分析冷坩埚熔炼过程的现状。最后提出未来针对冷坩埚熔炼设备分析发展趋势。

真空感应凝壳炉熔炼系统的设计

针对真空冷坩埚感应凝壳炉,提出了冷坩埚熔炼系统的水冷结构、感应器、磁场优化等方面的几种设计思路。并且分析了每种设计思路的特点与适用范围。

真空电弧炉炉体提升机构的ANSYS优化设计

本文结合我所实际样机VCF-3T悬臂式真空电弧炉,对炉体提升机构进行建模分析,把实际受力模型简化为力学模型,对主要承力部件(如立柱)受力分析,得到立柱应力最大部位及应力值。再对实际设备模型进行简化,建立有限元模型,将模型受力分析的应力云图与实际计算得到的数值进行对比,检验现有有限元模型的正确性。在此基础上,结合电弧炉结构尺寸间的关系,将现有几何模型参数化,得到参数化的电弧炉有限元模型。利用有限元分析中的优化模块,在模型满足强度、刚度等条件的基础上,对立柱、炉体的半径和厚度进行优化,使机械结构达到质量最轻、充分发挥材料的性能。同时,将VB语言运用于ANSYS调用分析界面,实现直观的人机界面系统,在产品系列化设计中,减少重复建模的工作量。文中采用的参数优化方法是结构优化设计理论方法的一个重要发展,将其运用到结构设计中具有重要的实用价值。

真空电弧炉称重系统测量精度影响因素浅析

本文通过对底装式电弧炉电极称重系统的结构受力分析,采用试称法绘图求解传感器、波纹管的应力曲线、电极系统原始重量参数P0值、误差值ΔF,为控制算法提供系统原始参数及修正系数计算依据。并对熔化过程中电极的运动、电缆的摆动及x-y调整机构对测量精度的影响进行了分析,总结出电弧炉设计、调试过程中应注意的事项,望能对实际生产提供一定的指导意义。

W_xC增强镍基合金等离子堆焊层组织与空蚀性能

采用等离子堆焊技术在316L不锈钢表面原位合成W_xC增强镍基复合材料涂层,对涂层显微组织、相组成、硬质增强相的分布、显微硬度以及空蚀性能进行了分析.结果表明,Colmonoy 88合金等离子堆焊成形性良好,组织致密;堆焊层组织主要由γ-Ni固溶体,原位合成多角形、颗粒状W_xC及少量的Cr7C3,Fe3W3C,Cr B2相组成.堆焊过程中,熔池温度低于1 655 K时,原位生成WC和W2C,温度高于1 655 K时,原位生成的WC发生了分解.镍基合金堆焊层平均硬度可达1 619 HV,为基材的8倍以上,在3.5%Na Cl溶液中镍基复合材料抗空蚀性能为316L不锈钢基材的5倍.

有限元软件在真空电弧炉称重机构结构分析中的应用

我所在研发VCFW-8T真空自耗电极电弧炉过程中,提出了能否延用VCFW-3T电弧炉称重机构的问题。针对此问题,首先利用Algor软件对VCFW-3T称重机构进行强度分析,再尝试更改工况条件,分析其能否满足VCFW-8T的实际使用要求并进行系列化应用。除此之外还探索Algor在真空炉优化设计中的应用效果。

高纯金属铬真空脱气烧结炉的研制与影响工艺因素浅析

研制了一种高纯金属铬真空脱气烧结炉,本文介绍了设备的技术性能及主要结构特点,对烧结工艺进行了分析,并指出设计、调试过程中应注意的问题,望能对实际生产提供一定指导意义。

真空自耗电弧炉恒熔速控制系统改造

为真空自耗电弧炉设备由恒电压控制升级改造至恒熔速控制系统。通过对2000kg真空自耗电弧炉熔炼钛合金的生产工艺、过程参数、产品要求进行了详细分析,选取恰当的数据采样算法,为更好的掌握真空弧电压、真空弧电流、钛合金熔炼速度等工艺参数间的耦合关系提供了良好的依据。同时对真空自耗电弧炉的控制系统现状及熔炼技术发展做了综述。在PLC中建立弧电压、弧电流,熔炼速率等的计算公式来实现设定各级控制回路的设定值。

等离子体技术在冶炼和铸造生产中的应用

等离子冶炼具有一系列特点,能够加快热传导、物质交换和化学反应过程,从而强化冶炼过程;能够与其它冶炼手段配合使用,形成等离子电渣工艺、等离子感应重熔工艺等;在冶炼难熔金属、培养难熔金属单晶体、精炼活泼金属、回收利用贵重金属等方面,具有难以替代的作用。

真空电弧炉及凝壳炉的控制技术进展

综述了真空电弧炉和真空凝壳炉的工作原理和国内外发展现状。介绍了真空电弧重熔(VAR)工艺控制技术发展情况,并指出电弧检测与调控对大型真空凝壳炉安全运行的重要意义。虽然,熔速控制实现了熔池糊状轮廓的稳定。但是,电弧运动改变了熔池的热量分布。基于熔速控制的电弧分布状态优化,是制造高品质铸锭的基础和工艺装备的发展方向。根据电弧运动特性,将电弧分布模型划为四类:集中、扩散、偏心和旋转。其中,扩散电弧分布模型对改善熔池轮廓和提升铸锭品质的作用明显。将VAR控制技术分为电弧分布、熔池特性和凝固过程三个组成部分。针对电弧的电磁特性,利用磁场对电弧分布进行检测和调控,将为VAR工艺带来新的技术革新。配有霍尔效应磁场传感器阵列和亥姆霍兹线圈的控制系统已应用在工业生产装备中,验证了控制系统对电弧检测与调控的有效性。

大型钛合金熔铸技术——真空电弧凝壳精铸设备进展

叙述了真空电弧凝壳精铸设备的国内外发展现状,对该类设备的应用和各国设备研制公司产品的技术特点进行了简要技术对比和分析。以电弧凝壳精铸设备核心部件的电参数设计为重点,细致总结了不同导电结构的电流密度特性,并对电极杆和熔池附近电弧的不均匀导电和分布等特殊现象进行论述和分析。最后介绍了精铸技术发展的几个方向。

大功率真空电子束冷床熔炼炉拉锭机构振动仿真分析

拉锭装置是真空电子束熔炼炉的核心部件之一,其运动的模式及速度对拉锭工作的稳定性及铸锭的组织结构有明显影响。一定的振动对铸锭的表面质量及晶粒细化程度有改善作用。在振动冲击下,结构将产生附加变形影响位移监测,相关零部件的强度也需要校核。在前期开发阶段,本文结合简化模型的理论分析与真实物理模型的仿真分析,对拉锭机构连接台三维模型的振动特性进行研究,分析了位移传感器的振动位移放大效应,提出优化方案降低测量误差,并分工况对结构强度进行校核,可为后续相关结构设计提供参考。

北美工业炉展概况评述

介绍沈阳真空技术研究所参加北美工业炉展的情况,并与相关企业进行了技术交流,及参观了《Industrial Heating》国际热处理杂志美国总部,Seco/Warwick Corporation西科沃克公司,Modern Industries,Heat Treat Div现代热处理工业公司,Bloom Engineering布洛姆工程公司等企业,我们认为北美工业炉展是全球最核心的热处理技术与设备展之一,体现了工业加热领域的最新技术、设备和工艺。对于提高我国的热处理技术与设备水平有很大的借鉴和参考价值。