电渣熔铸中渣池深度对金属熔池深度影响的有限元模拟

渣池和金属熔池是电渣熔铸过程中两个最重要的区域。渣池深度是基本的工艺参数,直接影响到熔铸过程的稳定和熔铸效率,金属熔池深度则是重要的目标控制参数,直接影响着熔铸件的结晶,从而影响产品的质量。采用有限元法,耦合求解了渣池电场和渣池及熔池温度场,得出了不同渣池深度条件下金属熔池深度的变化情况。最小二乘拟合模拟结果表明,金属熔池深度与渣池深度呈负线性相关。实验研究验证了模拟结果的正确性。研究结论将为实际生产中优化工艺参数、提高生产率和控制铸锭质量提供参考依据。

电极插入深度对电渣重熔过程影响的数模研究

以电渣重熔系统电极、渣池和钢锭为研究对象,利用有限元分析软件求得稳定电渣重熔过程电磁场和焦耳热场分布,并通过计算流体动力学软件模拟分析了耦合电磁场和焦耳热场的三维电渣重熔过程在不同电极插入深度下温度场、速度场和电磁场的变化.结果表明:当电极插入深度为15 mm时,渣池两侧的逆时针方向旋转涡流之间出现一个顺时针方向旋转涡流,其尺寸随着电极插入深度的增加而增加;电极插入深度每增加15 mm,湍流动能的降幅约为21%,而最大温度值的降幅约为1%.

电渣重熔板锭的温度场计算

建立了电渣重熔板锭过程的非稳态模型,计算了板锭重熔过程中的温度场,得到不同熔速、不同重熔时刻的熔池深度;分析了影响熔池深度的主要因素及板锭的凝固规律,计算表明:熔速是影响熔池深度的最大因素,当铸锭到达一定高度时,系统处于准稳定状态,熔池深度不再变化。同时铸锭底部的冷却条件对熔池深度影响不大。

细管径侧吹气体流量对光纤激光中厚板焊接的影响

在细管径侧吹气体的辅助下,对SUS 304不锈钢试样进行了光纤激光焊接,使用高速摄影设备配合背景激光光源对匙孔、熔池以及金属蒸气的行为进行了观察,并对焊缝熔深和焊缝成形进行了分析。结果表明:在激光功率、焊接速度、离焦量、喷嘴位置与角度等参数一定的情况下,焊缝熔深随着细管径侧吹气体流量的增大而增加。细管径侧吹气体可以明显打开匙孔并维持匙孔稳定性,并扩大熔池面积。气体流量大小对焊缝成形有较大影响。当无细管径侧吹气体时,飞溅较大,焊缝成形均匀;当气体流量较小时,飞溅较小,且焊缝成形均匀;当气流量过大时,飞溅较小,但焊缝成形较差。