本文關(guān)鍵詞：感應(yīng)加熱冒口裝置設(shè)計及補縮效果的研究

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【摘要】：大型鑄鋼件在電站、礦山設(shè)備、船舶和石油化工等多個行業(yè)有重要應(yīng)用，其的質(zhì)量好壞關(guān)系到國家和人民的切身利益。但是在生產(chǎn)過程中，由于鑄件尺寸大、凝固時間長、收縮量大，常常出現(xiàn)各種形式的缺陷，造成難以達到要求。冒口設(shè)計是解決缺陷問題的有效措施，如何延長冒口凝固時間是冒口設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文在總結(jié)前人冒口研究成果的基礎(chǔ)上，，提出了一種在冒口外部放置具有導(dǎo)磁性的加熱套利用感應(yīng)加熱方法使加熱套發(fā)熱來延長冒口凝固時間的方法。設(shè)計了感應(yīng)加熱裝置。分別利用模擬和實驗手段對感應(yīng)加熱來提高冒口凝固時間的方法進行了驗證。獲得了以下結(jié)果。 利用感應(yīng)加熱電源和感應(yīng)線圈進行了測溫實驗，研究了圓筒狀導(dǎo)磁性材料（鋼、石墨）在感應(yīng)磁場中的發(fā)熱規(guī)律。研究表明，圓筒狀導(dǎo)磁性材料（鋼、石墨）發(fā)熱功率與磁場強度、材料電阻率、外徑和壁厚有關(guān)。選擇了適合鑄鋼件使用的加熱套材料。此外還通過測溫實驗測量了利用感應(yīng)加熱條件下冒口內(nèi)的溫度變化情況，得到了冒口內(nèi)溫度曲線，結(jié)果表明，使用感應(yīng)加熱冒口溫度變化遠遠好于使用發(fā)熱冒口，在理論上證明了感應(yīng)加熱冒口的優(yōu)越性。 選擇了桿狀鑄件作為研究對象，設(shè)計了另外兩組對照實驗利用procast模擬軟件對感應(yīng)加熱冒口進行了模擬驗證，結(jié)果表明相比普通冒口，使用感應(yīng)加熱冒口，可以使鑄件熱節(jié)由鑄件內(nèi)部上移到冒口中，并預(yù)測了縮孔可能出現(xiàn)的位置。進行了三次實際澆注實驗。結(jié)果表明，使用感應(yīng)加熱冒口，可以大大縮小鑄件的冒口尺寸，并能夠得到更加致密的鑄件。 此外，為了這種方法在生產(chǎn)中的應(yīng)用，還設(shè)計了感應(yīng)加熱器和感應(yīng)加熱電源的移動裝置。裝置，易于控制，成本低，有利于在實際生產(chǎn)中推廣使用。
【關(guān)鍵詞】：鑄鋼件 冒口 補縮 感應(yīng)加熱 加熱套
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG260
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-22
• 1.1 課題研究背景8
• 1.2 冒口及冒口研究8-17
• 1.2.1 冒口基本知識8
• 1.2.2 冒口設(shè)計原則8-10
• 1.2.3 冒口的計算方法10-12
• 1.2.4 冒口研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3 感應(yīng)加熱技術(shù)的基本知識17-21
• 1.3.1 感應(yīng)加熱的原理17-19
• 1.3.2 感應(yīng)加熱的特點和應(yīng)用19-20
• 1.3.3 感應(yīng)加熱國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 課題研究的內(nèi)容及意義21-22
• 1.4.1 本課題研究的內(nèi)容21
• 1.4.2 本課題研究的意義21-22
• 第2章 感應(yīng)加熱冒口22-30
• 2.1 加熱套作用及材料選擇22-24
• 2.2 感應(yīng)加熱裝置24-27
• 2.2.1 感應(yīng)加熱器型號的選擇25-26
• 2.2.2 感應(yīng)加熱電源頻率選擇26
• 2.2.3 水冷電纜使用長度選擇26
• 2.2.4 感應(yīng)加熱裝置加熱效率分析26-27
• 2.3 主要工藝參數(shù)的確定27-29
• 2.3.1 內(nèi)澆道尺寸的確定27-28
• 2.3.2 直澆道尺寸的確定28-29
• 2.3.3 冒口尺寸的確定29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 實驗方法和實驗過程30-43
• 3.1 感應(yīng)加熱模擬分析30-37
• 3.1.1 建立模型和網(wǎng)格剖分30-31
• 3.1.2 前處理設(shè)置31-34
• 3.1.3 實驗結(jié)果與討論34-37
• 3.2 澆注實驗和結(jié)果分析37-42
• 3.2.1 實驗設(shè)備37
• 3.2.2 實驗過程37-40
• 3.2.3 實驗結(jié)果40-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 感應(yīng)加熱器移動裝置43-46
• 4.1 裝置總體設(shè)計43-45
• 4.1.1 裝置構(gòu)成43-44
• 4.1.2 裝置工作原理44-45
• 4.2 本章小結(jié)45-46
• 第5章 總結(jié)46-47
• 在學(xué)研究成果47-48
• 參考文獻48-51
• 致謝51

【參考文獻】

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本文編號：664386