大型鑄錠是制造重大裝備的關(guān)鍵部件,但是金屬凝固本身特性決定了傳統(tǒng)鑄造工藝無法避免宏觀偏析等凝固缺陷的形成,這些缺陷嚴(yán)重制約著大型鑄錠的發(fā)展。本課題提出一種可降低鑄錠宏觀偏析,促進(jìn)鑄錠均質(zhì)化水平的鑄造工藝:層狀鑄造（Layered Additive Casting,LAC）,將鑄錠分為數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)澆包逐次間隔澆注,使每包次澆入的金屬液依次、逐層凝固,從而達(dá)到降低鑄錠中宏觀偏析的目的。采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的手段驗(yàn)證該工藝的可行性和適用性。采用柱狀晶-等軸晶混合三相凝固模型對(duì)100 t鋼錠的傳統(tǒng)鑄造工藝以及層狀鑄造工藝的宏觀偏析的形成進(jìn)行數(shù)值模擬預(yù)測。模擬結(jié)果表明:采用層狀鑄造工藝可有效改善大型鋼錠中的宏觀偏析,并且隨著鋼錠尺寸的增大,該工藝對(duì)宏觀偏析的改善效果愈加明顯。并對(duì)層狀鑄造工藝在抑制宏觀偏析的作用機(jī)理進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)分別采用傳統(tǒng)鑄造工藝和層狀鑄造工藝制備X12CrMoWVNbN10-1-1不銹鋼（簡稱X12鋼）和T12工具鋼小鑄錠,采用碳硫分析儀測量鑄錠中心截面處C元素成分分布。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與采用傳統(tǒng)鑄造工藝制備的鑄錠相比,采用層狀鑄造工藝制備的鑄錠C元素成分分布更加均勻,... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電渣重熔模型圖

圖 1-2 定向凝固模型圖[38]Fig.1-2 Model diagram of unidirectional solidification技術(shù)的要點(diǎn)是減小鑄錠高徑比，減少頂部和四周散做到定向凝固。因此，定向凝固技術(shù)不適合生產(chǎn)高徑定向凝固效果減弱，鑄錠缺陷會(huì)增多。為了增強(qiáng)底水冷底盤裝置[38]。頂部和四周良好的保溫效果可以觀偏析和夾雜[39]。技術(shù)鑄錠的重量多會(huì)超過鋼包的出鋼量，因此澆注過程后依次澆注到錠模中，這就是實(shí)際生產(chǎn)中常采用的包合澆技術(shù)是在大氣中進(jìn)行的，通過鐵軌和天車等動(dòng)到錠模上方，打開滑動(dòng)水口，開始澆注，通過控面高度的方法，調(diào)整控制澆注速度。第一個(gè)鋼包在，即后續(xù)鋼包的鋼液澆注到第一個(gè)鋼包中，通過第

圖 1-3 真空澆鑄兩種澆注方式[40]asting methods of vacuum casting, (a) direct vacuum casting, (bmedium ladle錠重量和純凈度要求的增加，真空鋼錠澆鑄比傳統(tǒng)技術(shù)解決了鑄錠重量超出鋼包出鋼量的問題，在工隨著鑄錠重量和體積的增大，宏觀偏析問題也越嚴(yán)錠各部分性能差異較大，甚至?xí)䦟?dǎo)致鑄錠報(bào)廢。鋼錠的宏觀偏析，工人們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)各包鋼液的成水中的碳含量應(yīng)該高于鋼錠中平均碳含量，而最后平均碳含量，最終鋼錠中碳元素的宏觀偏析可以得到鋼液成分可以改善鋼錠整體宏觀偏析，但是成分調(diào)究較少。的缺陷及其研究進(jìn)展在鑄造過程中易產(chǎn)生多種鑄造缺陷，包括宏觀偏析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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