1、1,金属建材电磁连铸技术09,洛阳理工学院机电系 王雷,2,4 液态金属电磁成形与凝固,电磁铸造是利用电磁力克服金属液的静压力来实现无模无接触铸造 原理：利用交变磁场在金属液中产生感生涡流，感生涡流与磁场作用产生向心的电磁力，电磁力束缚金属液 电磁铸造发明后，逐步衍生出电磁连铸、悬浮熔炼等技术，大大促进了材料成型与凝固领域的发展 电磁铸造具有：无模、电磁搅拌、强冷却的工艺特点,电磁铸造,3,电磁铸造的国外发展史,前苏联在60年代末研制成功电磁铸造，并于1969年在美国申请专利 此后，美国、瑞士先后引进该技术，1977年后美国和瑞士先后宣布投入工业生产，目前已大规模工业应用 美国Caiser公司
2、现在能够实现计算机控制7锭同时铸造 至1988年，仅瑞士Alusuisse公司就使用电磁铸造生产数百万吨铝产品,4,电磁铸造的国内发展史,1976年，东北轻合金加工厂开始对电磁铸造进行研究，铸锭质量明显提高，由于控制水平及整体技术落后，未投入工业生产 1986年，由中国有色金属总公司组织，西南铝加工厂、北方工业大学、东北轻合金加工厂、大连理工大学共同开展方锭电磁铸造技术攻关，实现了计算机控制，由于缺乏技术与经验，系统缺乏稳定性，至今未投入工业生产 85期间，大连理工大学进行了电磁铸造感应器设计及铸造工艺优化研究，取得不小进展,5,电磁铸造的新发展,1、铸造各种形状的铸锭现在可以生产螺旋状、管棒
3、状、板状铸锭2、使用各种材料进行电磁铸造现在可以对铜、铝、钢进行电磁铸造。但是对于钢，其熔点高、导热性差、控制较困难、需要强电磁场，经济上不划算。,6,电磁铸造的优点,电磁铸造法与传统带结晶器的铸造法相比，具有以下优点：,延长了铸模的使用寿命，减少了拉矫机的驱动力； 铸件表面质量改善 铸造速度、生产率提高，可铸造形状较复杂的铸件； 避免使用润滑油供给系统，从而避开由此带来的诸多技术难点； 晶粒细小，成分偏析少，组织比较均匀,7,电磁铸造材料的宏观组织,8,无模型、电磁搅拌、强冷却； 流速场、温度场、溶质场快速剧烈变化； 强烈的对流传热传质； 是一个动态过程。,工艺特点：,电磁铸造优先形成等轴晶
4、,9,无器壁且存在电磁搅拌，一方面，使得熔体内部热量的传输主要以对流方式而非热传导方式；另一方面，使得熔体物质的传输以快速混合对流方式进行而非扩散方式，整个铸造过程一直处于强烈的对流传热传质过程，使得晶核的形成和生长在整个液柱内呈各向同性，优先生成等轴晶 晶粒突出生长部位曲率大、能量高，更容易受电磁搅拌所引起的液体紊流的冲刷，亦抑制了枝晶和柱状晶生长方式,电磁铸造优先形成等轴晶,10,电磁铸造工艺,11,感应器通以交流电，产生交变磁场。 液态金属通过交变电场内产生感生涡流 液态金属与感应器产生的交变磁场相互作用，进而产生始终指向液态金属中心的电磁力。 当电磁力足够大时，就可束缚液态金属向外的静压力，将液态金属推离感应器，形成独立的液柱。 液态金属在此条件下冷却、凝固，获得表面光滑、组织细小的铸件。,电磁铸造原理,12,补充知识：特种铸造,13,补充知识：铸造,14,Thank You !,
