真空自耗冶炼过程数值仿真研究进展

借助计算机仿真技术研究真空自耗冶炼过程已成为一种新的发展趋势,此方法不仅有助于探明各工艺参数对真空自耗冶炼过程的影响与作用机理,还可对其冶炼过程的稳定性与铸锭的冶金质量进行有效预测。对此,简要介绍了国内外近30年来真空自耗冶炼过程数值模拟的发展历程与取得的科研成果。同时,以真空自耗冶炼过程模拟、宏观尺度模拟、微观尺度模拟为切入点,详细综述了国内外关于真空自耗冶炼模型、金属熔池模型及微观组织模型的研究进展与应用现状。最后,对国内进一步推动真空自耗冶炼过程数值模拟的开发与应用提出了新的发展方向。

大规格钛合金真空自耗铸锭热封顶技术探讨

针对真空自耗熔炼大规格(?≥760mm)钛合金铸锭易出现头部缩孔较深、切头量大的问题,分析了缩孔产生的原因,论述了热封顶工艺制定的原则和方法,并据此制定了适合实际生产的热封顶工艺制度。试生产发现,该工艺可显著减小缩孔深度,提高铸锭的成品率。

高温合金真空感应熔炼过程中的脱氧反应

主要论述了真空感应熔炼高温合金过程中的脱氧工艺研究。分析了C、Al、Ca等元素对冶炼过程中脱氧反应的影响,并研究了Mg O坩埚的热力学平衡对去氧反应的影响。试验结果显示:合理的控制熔化工艺并通过C元素、Al元素、Ca元素等综合作用可以去除熔体中大部分氧,最终氧含量可以达到10ppmm以下。

GH4169铸锭中夹杂物的类型及分布规律

高温合金中夹杂物是影响合金冶金质量和使用性能的主要因素。采用三联冶炼工艺对GH4169合金进行冶炼,并利用配有能谱仪的扫描电镜系统研究了VAR铸锭边缘及顶端区域夹杂物类型与分布的变化情况,为夹杂物的进一步控制提供参考。结果表明,在横向方向上,随试样所在位置远离铸锭边缘,夹杂物的平均尺寸由3.15μm递减至2.58μm,其数量密度由2 291N/mm^2(N代表夹杂物个数)降低至1 429N/mm^2;在纵向方向上,随试样所在位置远离铸锭顶端,夹杂物的平均尺寸由3.47μm递减至2.84μm,其数量密度由1 453N/mm^2降低至904N/mm^2,而合金中均包含5种类型的夹杂物,其类型与试样所在位置无关。最终,本实验初步判定508mm的GH4169铸锭较为合适的车削量与切头量分别为30~40mm和110~120mm。