一、脉冲磁场下金属熔体凝固流场的数值模拟（论文文献综述）
周春晖[1]（2021）在《电磁悬浮电流对600兆帕级钢凝固组织的影响研究》文中指出与传统的平衡凝固相比,电磁悬浮凝固技术是一种具备良好动力学条件的真空精炼技术,能实现高熔点合金非平衡快速凝固,可产生超细化的微观组织结构材料。600兆帕级钢在连铸凝固过程中常出现一些质量缺陷,本研究从真空电磁悬浮机理出发,探索了电流对600兆帕级钢凝固组织的影响,为揭示电磁悬浮条件下金属及金属合金凝固组织演变规律提供参考。本研究采用理论、试验、模拟相结合的方法,重点开展了电磁悬浮电流对合金凝固组织的影响原理研究、电磁悬浮电流对600兆帕级钢悬浮控制条件影响模拟研究、不同悬浮条件对600兆帕级钢凝固组织影响试验等研究。主要研究结论如下:（1）电磁悬浮电流对合金凝固组织的影响原理研究表明:当金属试样处于强磁场内,由于悬浮原理金属试样会切割磁感线,产生感应电动势,在金属试样表面形成封闭的电流回路。同时感应磁场与感应电流之间产生电磁力,纵向上无旋分量提供了悬浮的作用,水平方向有旋分量产生驱动搅拌作用,达到悬浮和细化晶粒的目的。施加交流磁场后,由于磁场的作用使金属熔体形成强制对流,打碎先形成的枝晶,并把破碎的枝晶带到熔体的内部,使枝晶在熔体中均匀分布,增加了形核率,细化了晶粒。（2）电磁悬浮电流对600兆帕级钢悬浮控制条件影响模拟研究结果表明:由于趋肤效应的影响,温度场呈现由内而外逐渐减小的趋势,电磁搅拌产生焦耳热并使其均匀分布。当输入频率为定值时,输入电流大小与磁场大小成正比关系,磁场越大,涡流效应越强,产生的焦耳热越多。试样受到的频率为334 k Hz时,悬浮2 g左右的试样的最佳悬浮电流应为50 A左右。（3）电磁悬浮600兆帕级钢稳定试验表明:试样在悬浮过程中发震荡,掉落、粘贴试管壁等现象。当悬浮线圈内径为20 mm,外径为26 mm,悬浮线圈3匝,稳定线圈2匝,悬浮质量为2.66 g,气流量为1.0 L/min,600兆帕级钢悬浮稳定。（4）电流强度对600兆帕级钢凝固组织影响试验结果表明:不同电流强度导致试样表面产生不同的温度,不同温度对熔滴凝固组织产生不同的影响。当在悬浮时冷却气氛为100%H2,气体流量为2.0 L/min,电源频率334 k Hz、电流为50.8 A电磁悬浮下,通过高速摄像机拍摄及计算画面每秒传输帧数可知,600兆帕级钢熔滴在6.453 s时间内由固态熔化成液态,熔滴在15.938 s时间内由液态转变为固态。这表明600兆帕级钢熔滴熔化及凝固,初生枝晶生长速度很快,一方面是因为交变磁场产生的强制对流效果很强;另一方面,电磁悬浮产生的磁场必然伴随电磁搅拌,电磁搅拌会破碎发达枝晶,使晶粒尺寸明显减小,使熔滴内温度更加均匀,有利于控制凝固时凝固组织的均匀性。
黄祺洲[2]（2020）在《多模式磁场电磁搅拌器磁流耦合数值模拟及工艺参数优化》文中进行了进一步梳理电磁搅拌（Electromagnetic Stirring;EMS）技术广泛应用于连铸生产中。电磁搅拌是电磁电器激发的交变磁场渗透到钢水中,在其中感生起感应电流,该感应电流与当地磁场相互作用,产生洛伦兹力带动钢水运动。电磁搅拌技术是把电磁搅拌器与铸坯作为一个整体来考虑,其分类也必须涉及电磁搅拌器本身以及与铸坯相关联的搅拌器的安装位置和铸坯内钢水的流动形态。本课题选取了一种,多模式磁场坩埚电磁搅拌器,该电磁搅拌器是针对科研院校的研究实验要求,由高校与电磁搅拌器制造厂商共同研制。本论文以多模式磁场坩埚电磁搅拌器为研究对象,利用Ansoft Maxwell软件建立电磁搅拌器的电磁场数值分析模型,求解获得各模式磁场电磁搅拌过程中坩埚内电磁场分布规律以及各项工艺参数对电磁场的影响。在各类磁场型电磁搅拌作用下,磁场分布各具特征,可对不同类型的铸坯产生相应的冶金效果。通过改变电磁搅拌的各项工艺参数,可调节磁场的大小和形态。利用Fluent软件建立电磁搅拌器内坩埚以及金属熔体的流场计算模型,从电磁场模拟结果中导出X、Y、Z各向磁感应强度以及各节点的位置信息,利用自编MATLAB程序,转化出“mag”格式磁场文件,该文件类型可用于Fluent中的MHD（磁流体动力学）接口,为流体加载上特定磁场文件,求解获得金属熔体流场分布规律以及各项工艺参数对于流场的影响。通过对坩埚内流体在电磁搅拌过程中的流场数值模拟,体现出了各类磁场对于金属熔体流动的影响,结合磁场数值模拟结果,综合得出了工艺参数的改变与流体运动分布之间的关系。根据数值模拟分析的结果,我们得出合理工艺参数的范围,通过实验室的多模式磁场电磁搅拌实验平台,利用得出最优工艺参数区间进行材料试验,进一步对工艺参数进行对比优化试验。
任忠鸣,雷作胜,李传军,玄伟东,钟云波,李喜[3]（2020）在《电磁冶金技术研究新进展》文中提出电磁冶金技术是高品质钢生产的必备手段。本文综述了近年来电磁冶金技术的发展,围绕连铸的全流程,包括中间包电磁净化钢液、水口控流、结晶器内电磁搅拌和电磁制动等磁场控制流场、电磁软接触结晶器连铸、电磁场调控凝固组织、电磁场下固态相变及组织控制在内各方面,阐述了电磁场作用的机理,分析了应用电磁场技术的原理和特点,在电磁场控制流场领域提出了多模式定制磁场的概念,以满足高品质钢连铸中复杂状态的要求。在静磁场控制凝固组织领域提出应用强磁场热电磁力的新原理,并指出电磁冶金技术的发展需结合大数据的人工智能以更好发挥作用。
徐燕祎,翟启杰[4]（2020）在《脉冲电磁场在金属熔体中的电磁效应及其应用》文中进行了进一步梳理人类社会的发展对金属材料的质量提出了更高的要求,洁净化和均质化成为金属制品质量的共同追求目标.物理科学与技术的发展为材料制备技术的进步提供了新的机遇.脉冲电流和脉冲磁场由于瞬时能量高且线路负荷小,近年来在金属制备中的应用受到普遍关注.首先介绍了脉冲电流和脉冲磁场在金属熔体中的电磁效应,然后重点介绍了电流、磁场、电磁力在金属熔体中的分布以及脉冲电磁场对熔体流动的影响,最后简要介绍了脉冲电磁场在金属洁净化和细晶化方面的研究与工业应用.
李欢[5]（2019）在《电磁振荡下连铸结晶器内夹杂物运动的模拟研究》文中研究指明钢中夹杂物的存在容易引起钢疲劳裂纹的扩展,致使材料断裂,导致灾难性的设备事故和人身事故。目前研究者主要通过优化结构参数、电磁搅拌、电磁制动等方法来去除连铸结晶器内的夹杂物,关于电磁振荡对结晶器内夹杂物运动的影响研究较少。因此,本文系统研究电磁振荡对连铸结晶器内夹杂物运动的影响,对优化电磁振荡参数具有重要意义。主要研究内容如下:首先,以薄板坯连铸结晶器为研究对象,对结晶器内夹杂物的运动进行数值模拟,采用了拉格朗日法计算获得了结晶器内夹杂物的运动情况。通过建立水模拟实验装置进行物理模拟,利用Proanalyst软件分析高速显微摄像仪拍摄的夹杂物运动图,获得了夹杂物在结晶器内的运动情况。通过将物理模拟与数值模拟结果进行对比,得出了夹杂物在结晶器内的运动规律。研究结果表明:夹杂物的运动路径大体上分为三种情况:一部分夹杂物流入下回流区,在下回流区盘旋运动;一部分流入上回流区,在上回流区盘旋运动;一部分则直接从结晶器的出口流出。在拉速为0.01m/s,水口浸入深度为100mm时,夹杂物的上浮去除效果较好。拉速越大,夹杂物越容易在下回流区盘旋,从而容易使夹杂物从结晶器出口流走。水口浸入深度越深,夹杂物在上下回流区盘旋的中心降低,也容易使夹杂物从结晶器出口流走。夹杂物的运动速度在浸入水口流出的速度最大,随着在结晶器内运动时间的增加,速度逐渐变小。随着拉速的增大,夹杂物的运动速度增大,速度的变化幅度增大,夹杂物在结晶器内盘旋运动周期变短,导致夹杂物在结晶器内的运动时间减少,不但不利于夹杂物的去除,而且容易使夹杂物从结晶器出口流出,造成铸坯的永久缺陷。夹杂物的数量分布情况分为三部分:一部分在上下两个回流区盘旋分布,一部分上浮到自由液面,一部分从结晶器出口流走。在拉速为0.01m/s,水口浸入深度为100mm时,夹杂物颗粒在上回流区分布居多,上浮到自由液面的数量多,有利于夹杂物的去除。随着拉速的增大和浸入深度的增加,夹杂物颗粒多集中在下回流区,从结晶器出口流走的数量增多,影响钢液的质量。其次,建立了振荡电磁场作用下结晶器的数学模型,通过数值模拟的方法研究了电磁振荡对夹杂物运动的影响,得出了电磁振荡对夹杂物运动的影响规律。实验结果表明:施加振荡电磁场后,使夹杂物在结晶器内的振荡盘旋运动时间增长,增加了夹杂物的上浮几率,有利于夹杂物的上浮去除。电磁力为1.2×10-4N/m3时,夹杂物在结晶器内的振荡盘旋运动周期、夹杂物的运动路径以及夹杂物在结晶器内的运动时间较长,有利于夹杂物的上浮去除。随着电磁力的减小,夹杂物的运动路径和盘旋振荡运动的周期变短,容易使夹杂物从结晶器出口流走,影响钢液的质量。电磁频率为200Hz时,夹杂物在结晶器内的振荡盘旋运动周期和运动路径较长,在结晶器内的振荡运动时间较久。随着电磁频率的减小,夹杂物在结晶器内的的运动轨迹和运动周期变短,使夹杂物的流出率增大,影响了钢液的洁净度。总之,电磁振荡改变了结晶器内夹杂物的运动轨迹,合适的电磁力和电磁频率使夹杂物在结晶器内振荡盘旋运动周期、运动路径以及运动时间都变长。研究发现,夹杂物在结晶器内盘旋运动时间越长,越有利于夹杂物的上浮去除和均匀分布。
何敏[6]（2019）在《高强铝合金大体积熔体复合环缝式电磁搅拌处理方法及应用研究》文中提出高强铝合金作为变形铝合金材料已广泛应用于航空、航天及军工行业。但由于其合金化程度高,直接铸造成形过程中不可避免地存在晶粒粗大、不均匀、偏析、疏松、热裂等缺陷,严重限制了其使用和发展。前期的研究结果表明,通过对高强铝合金熔体施加环缝式电磁搅拌处理（Annular Electromagnetic Stirring,AEMS）能有效促进熔体的强制对流,获得均匀分布的温度场和成分场,有利于细化晶粒和减轻偏析。但是现有的AEMS熔体处理方法只适合处理小体积（≤5Kg）高强铝合金熔体,无法满足大尺寸高强铝合金铸件对于大体积（220Kg）熔体处理质量的要求,限制了 AEMS技术在大尺寸高强铝合金零部件直接铸造成形领域的应用。因此,本文以AEMS为基础,发展了一种适合处理大体积熔体（≥20 kg）的新方法—复合环缝式电磁搅拌（Multi-Annular Electromagnetic Stirring,M-AEMS）法,并选择高强铝合金中典型的7075铝合金为研究对象,开展了高强铝合金熔体处理及大型铸件直接成形的研究。采用UG软件,在AEMS模型基础上,设计添加了电磁屏蔽模块和中心冷却模块,建立了适用于大体积7075铝合金熔体处理的M-AEMS模型。采用Ansys Workbench数值模拟平台研究了模型中的电磁发生模块、电磁屏蔽模块和中心冷却模块的结构对电磁场分布的影响并进行了优化设计。对M-AEMS熔体处理过程中7075铝合金熔体的电磁场、流场和温度场进行了耦合数值模拟研究,研究表明优化后的电磁发生模块和电磁屏蔽模块能有效的提高7075铝合金熔体中部和底部的磁场强度,同时降低熔体顶部的磁场强度,使得熔体中部和底部搅拌剧烈的同时还能保持较为稳定的熔体液面,产生的螺旋电磁场提高了流场的剪切强度;中心冷却模块提高了 7075铝合金熔体的冷却速率和M-AEMS模型的处理效率,与AEMS法相比,M-AEMS法的处理时间由27秒降低至11秒,使得M-AEMS方法能够在短时间内实现大体积高强铝合金熔体的温度场和成分场的均匀分布。基于M-AEMS模型结构参数的数值模拟优化结果,研制了处理能力为25 kg的M-AEMS熔体处理实验装置。采用该实验装置对质量为20kg的7075铝合金熔体处理过程中的电磁场、温度场、流场、液面形貌和最终凝固组织的微观组织结构、化学成分分布进行了实验研究。研究结果表明,在搅拌坩埚空载条件下,电磁场强度分布与数值模拟结果吻合较好。与AEMS法相比,经M-AEMS法处理的铸锭中Zn、Mg、Cu元素的宏观偏析率分别由4.4%、5.9%、6.5%降低至2.1%、3.3%和4.2%。铸锭的平均晶粒尺寸由170μm降低至118μm,晶粒形状因子由0.37提高至0.56,晶粒形貌的等轴化程度提高,并进一步从理论上分析了 M-AEMS方法对7075铝合金凝固行为的影响。运用M-AEMS熔体处理方法开展了 7075铝合金履带板液态模锻成形的应用研究,同时考察了 M-AEMS作用下Sc、Zr元素对组织和性能的影响。结果表明:①经M-AEMS处理后,7075铝合金履带板铸件的微观组织更加细小、均匀,铸件的平均晶粒尺寸由151μm降低至110μm,晶粒尺寸不均匀因子由3.3降低至2.5,铸件中Zn、Mg、Cu元素的宏观偏析率分别由2.4%、4.5%、5.2%降低至1.3%、1.8%、2.2%。②单独添加Sc、Zr元素但未经M-AEMS处理,7075铝合金履带板铸件的平均晶粒尺寸降低至61μm,晶粒尺寸不均匀为3.1,Zn、Mg、Cu元素的宏观偏析率分别为2.6%、4.3%、5.0%,晶粒尺寸不均匀因子和Zn、Mg、Cu元素的宏观偏析率无明显变化。③经M-AEMS和添加Sc、Zr元素处理后,7075铝合金履带板的平均晶粒尺寸降低至53μm,晶粒尺寸不均匀因子为2.3,Zn、Mg、Cu元素的宏观偏析率分别为1.1%、2.2%、1.9%,晶粒尺寸、晶粒尺寸不均匀因子和宏观偏析率均均明显降低。铸件经T6（固溶738 K×8 h+748 K×4 h,水淬,时效393 K×24 h）热处理后,屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为:481 MPa、568 MPa、9.4%,力学性能接近7075铝合金锻件水平。
翟薇,常健,耿德路,魏炳波[7]（2019）在《金属材料凝固过程研究现状与未来展望》文中进行了进一步梳理金属凝固作为冶金铸造技术的一个重要工艺过程,经历了从古老技艺向现代科学的漫长演化,于20世纪后半叶发展成为材料科学中一个相对完整的学科领域。随着各种相关高新技术的不断涌现,特别是信息化时代的到来,凝固科学技术正在迅速转型发展。本文系统总结了最近20年来国内外在液态合金的微观结构与物化性质、晶体形核与过程调控、凝固组织形成机理、超常凝固动力学以及新型材料凝固制备成形等五方面研究的主要进展,并分析展望了这一学科领域的未来发展趋势。
陈占兴[8]（2019）在《电流作用下TiAl合金凝固组织和力学性能研究》文中指出TiAl合金密度较小、比强度和比模量高、高温抗蠕变及抗氧化性能好,具有良好的力学性能、物理性能及特殊的机械性能,是军事、航空航天推进系统的静止件和转动件的最佳候选材料之一,亦是汽车增压涡轮和排气阀等高温部件的理想用材。然而,TiAl合金的室温塑性与断裂韧性不足,成为TiAl合金领域需要解决的问题,也是制约TiAl合金继续发展和扩大应用的关键问题。将电流处理作为一种外场技术作用于TiAl合金的凝固过程,能够细化凝固组织,又避免了高活性的TiAl合金熔体采用化学细化时引入细化剂。本文将直流电流和脉冲电流作用于Ti-4822合金的凝固过程,研究电流形式和电流参数对TiAl合金的柱状晶生长偏离角度、柱状晶宽度及生长连续性、凝固界面形貌、片层厚度及取向、合金偏析的影响,调节凝固行为和优化凝固组织,并揭示电流在TiAl合金凝固组织形成的作用机理,测试不同参数电流作用下TiAl合金的力学性能,分析电流参数、TiAl合金凝固组织及其与力学性能的相关性。利用Ansys软件模拟电流作用下TiAl合金熔体中的磁场和Lorentz力的分布情况。直流电流作用下的TiAl合金熔体中的磁场和Lorentz力均是由表及里逐层减弱,熔体中心处的磁感应强度B或Lorentz力最小,熔体沿半径方向磁感应强度变化幅度大于沿轴向磁感应强度的变化幅度;熔体内磁场或Lorentz力随着直流电流密度增大而增强。加载脉冲电流的TiAl合金熔体中的磁感应强度B或Lorentz力集中于熔体的集肤层内,并由集肤层向两侧衰减,脉冲电流的电流密度或脉冲频率越高,集肤效应就越显着,集肤层内的磁感应强度B和Lorentz力就越大;在集肤层内沿轴向方向的磁感应强度和Lorentz力的分布较均匀。在Ti-4822合金定向凝固过程中加载直流电流产生Joule热抵消了径向传热,加载电流密度增大时,在TiAl合金熔体棒中产生的Joule热增多,造成沿轴向温度梯度增大,使柱状晶生长连续性增大、柱状晶的生长偏转角减小、凝固界面下凹程度减轻;Joule热造成枝晶重熔和碎断,增大形核率和过冷度,促进柱状晶细化;电流作用促进了熔体成分均匀化和合金组织的均匀性提高、微观偏析减少。凝固组织中的柱状晶生长偏离角减小和生长连续性增加、柱状晶和片层细化、小角度片层数目增多、凝固组织中偏析减小,导致合金的力学性能明显提高。随着直流电流密度增大,Ti-4822合金的高温压缩性能、室温拉伸性能和断裂韧性呈先增大后减小的变化趋势。在电流密度为64 m A/mm2时,Ti-4822合金的800°C高温压缩屈服强度及抗压强度达到最大分别为1050 MPa和1310 MPa,比未加载直流电流时分别提高了131.8%和25.3%,室温屈服和抗拉强度达到最大分别为526 MPa和563 MPa,断裂韧性达到最大为23.25 MPa·m1/2,而在电流密度为96 m A/mm2时,拉伸伸长率达到最大为0.90%。在Ti-4822合金定向凝固过程中加载脉冲电流,产生Joule热效应和集肤效应抵消了径向传热,从而造成沿轴向温度梯度增大。在增大脉冲电流密度或频率的过程中,柱状晶生长连续性增大、柱状晶生长的偏转角减小、凝固界面更加平直,溶质元素偏析度减小。脉冲电流的磁场压力引起过冷度增大,从而增加形核率,导致一次枝晶间距减小。脉冲电流的电流密度或频率越大,脉冲磁压力以及熔体生长过程受到的扰动也越大,固/液界面前沿将越容易失稳,脉冲电流的作用效果也越显着。当加载脉冲电流频率不变,随着脉冲电流密度增大,Ti-4822合金的高温压缩、室温拉伸和断裂韧性都呈先增大后减小的变化趋势;在脉冲电流密度为64 m A/mm2不变时,高温压缩屈服强度及抗压强度达到最大分别为1020 MPa和1396 MPa,比未经脉冲电流处理时分别提高了128%和34.2%,室温拉伸屈服强度达到最大为557 MPa,断裂韧性达到最大为25 MPa·m1/2;电流密度为96 m A/mm2时,抗拉强度达到最大为595 MPa,伸长率达到最大为0.97%。当加载脉冲电流密度不变,随着脉冲电流频率增大,Ti-4822合金的高温压缩、室温拉伸和断裂韧性均增大;在脉冲电流频率为200 Hz时,高温压缩屈服强度及抗压强度达到最大分别为1255 MPa和1370 MPa,比未加载脉冲电流处理时的材料分别提高了180.6%和31.7%,室温拉伸屈服强度和抗拉强度最大分别达到为568 MPa和605 MPa,断裂伸长率为0.93%,断裂韧性最大达到26.5 MPa·m1/2。经过电流处理的Ti-4822合金力学性能提高的主要原因是晶粒的细化和偏析减小。
宋桂清[9]（2019）在《电磁能对ZGMn13凝固组织与偏析的影响》文中进行了进一步梳理凝固过程广泛存在于冶金过程中,凝固过程影响着钢的组织,而组织又决定了钢的性能,同时凝固又影响了钢的偏析。晶粒细化可以解决上述问题。随着钢铁行业的迅猛发展,传统的凝固细晶方法已不再适应现有的冶金发展,因此有必要发展新的凝固细晶方法。以目前主流的电磁搅拌凝固细晶为依托,在金属的凝固过程中细化的晶粒来源并不都是来自于电磁搅拌所形成的,另外电磁搅拌的装置一般较庞大,后期的使用和维修较不便,另外电磁力也存在不均匀性。为此在此基础上电磁能细晶技术被提出,该技术在不同的电磁技术上产生不同的电磁效果。针对钢的凝固过程,低频电磁能细化晶粒技术相对较为可行。本文以高锰钢（ZGMn13）作为实验研究对象,开展低频电磁能凝固细晶技术初步实验。本实验由加热装置、熔炼装置、电磁能装置和温度测试等附属装置组成。实验过程中采用光学显微镜观察凝固组织形貌,用ICM、Origin软件分别计算和统计了凝固组织的晶粒尺寸,采用光谱仪测试了凝固组织不同部位元素的偏析程度。实验分析了不同磁场频率下,距铸锭底部10mm、100mm、200mm处铸锭心部及1/2半径处晶粒尺寸,发现铸锭底部的晶粒尺寸明显好于中上部,在铸锭心部20HZ下晶粒尺寸最小大约为103um,与未处理晶粒尺寸114um相比,细化9.6%,在铸锭1/2半径处,随磁场频率增加,不同铸锭部位晶粒尺寸逐步减小,在60HZ下距铸锭底部200mm处细化程度达到最大,大约细化32%。实验分析了铸锭的中心缩孔,发现随磁场频率的增加铸锭的中心缩孔的面积、纵深度逐渐减小,在60HZ下达到最小,与未处理的中心缩孔相比大约减小60%。实验分析了铸锭各元素偏析,分别在铸锭边部、1/2半径、心部处沿直径方向均匀取点,发现处理以后C呈现负偏析,Si元素加磁处理与未处理波动性不大,而加磁处理以后Mn元素降低了负偏析程度,在偏析指数上,C的偏析指数与未加磁处理时相比稳定波动在1附近,其中,中心部位降低最为明显大约降低0.138。Si的偏析指数加磁处理后集中分布在0.997与1.007之间,Mn的偏析指数加磁过后稳定在1附近。从中可以看出电磁能可明显改变铸锭的偏析,可使凝固过程中的成分变得更加均匀。在相同凝固条件和同一磁场条件下,在低频参数下电磁能有积极作用,平均消耗功率小于电磁搅拌技术的平均消耗功率。现有的实验设计在钢的铸造过程中具有良好的应用前景,为增强低频脉冲电磁能细化效果,设计出一种新型的电磁线圈组合方式,工业化正在逐步完成。
鲍鑫宇[10]（2019）在《矩形波磁场下7A04铝合金凝固数值模拟和实验研究》文中指出7A04铝合金产品质量与7A04铝合金铸锭的凝固组织有重要关系。因此如何高效细化7A04铝合金铸锭的凝固组织一直是7A04铝合金制备研究领域的热点之一。本文通过实验和数值模拟,研究了矩形波磁场对细化7A04铝合金铸锭凝固组织的作用及成因,并为7A04铝合金半连续铸锭晶粒细化提供一种新的工艺技术方案。结合已有成果,对形核过程进行分析,发现脉冲磁场的电磁能可以降低形核过程所需的形核激活能,提高熔体系统的能量起伏因子,提升金属熔体内的形核率,使铸锭凝固组织得到细化。在基于电磁能理论,在实验平台上进行7A04铝合金凝固实验。研究了矩形波磁场对7A04铝合金凝固组织、凝固曲线的影响。发现矩形波磁场可以有效细化7A04铝合金铸锭凝固组织,同时铸锭的凝固组织形貌由粗大的蔷薇花状演变成细小的球状,铸锭凝固组织均匀性得到明显提高;同时铝合金熔体的冷却速度加快,凝固平衡温度降低。并且在当前设备条件下,峰值电流为100A,占空比为20%时,可以获得最佳晶粒细化效果。采用有限元法对实验条件下7A04铝合金凝固过程进行数值模拟。结果表明施加矩形波磁场后,整个熔体顶部均受到电磁能作用,形核率极大提高;整个熔体内的温度差减小,温度场分布均匀,熔体径向截面上的温度梯度减小,促进晶界圆润的等轴晶的形成。同时形成自顶向下,遍及整个熔体的流场,有利于晶核的弥散,促进铸锭凝固组织细化,提高铸锭内凝固组织的均匀性。通过对不同电流参数的矩形波磁场下熔体形核率的计算,进一步分析最佳电流参数的成因。进行7A04铝合金半连续铸造实验,矩形波磁场可以有效细化7A04铝合金半连续铸锭的凝固组织,相比未施加磁场的铸锭,铸锭中心处晶粒尺寸下降21.73%,铸锭边部晶粒尺寸下降14.20%,同时铸锭的表面质量也有极大的提高,肉眼可见的冷隔凹坑明显减少,为7A04铝合金半连续铸锭晶粒细化提供一种新的工艺技术方案。
二、脉冲磁场下金属熔体凝固流场的数值模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、脉冲磁场下金属熔体凝固流场的数值模拟（论文提纲范文）
（1）电磁悬浮电流对600兆帕级钢凝固组织的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电磁悬浮技术发展与应用 |
| 1.1.1 电磁悬浮技术国内外发展 |
| 1.1.2 电磁悬浮技术分类与应用 |
| 1.2 电磁悬浮对金属合金凝固组织影响 |
| 1.2.1 电磁场对合金凝固组织影响 |
| 1.2.2 电磁悬浮对合金凝固组织的影响 |
| 1.3 高强钢筋发展与应用概述 |
| 1.3.1 高强钢筋发展概述 |
| 1.3.2 600 兆帕级钢的应用研究概述 |
| 1.4 本研究的选题意义与内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 研究方法与方案 |
| 2.1 研究方案及技术路线 |
| 2.1.1 研究方案 |
| 2.1.2 技术路线 |
| 2.2 模拟研究方案与方法 |
| 2.2.1 研究方案 |
| 2.2.2 研究方法 |
| 2.3 试验研究方案与方法 |
| 2.3.1 试验方案 |
| 2.3.2 试验方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 悬浮电流对合金凝固组织的影响原理研究 |
| 3.1 电磁悬浮原理研究 |
| 3.2 磁场对合金凝固组织的影响原理 |
| 3.3 悬浮电流对合金凝固组织的影响原理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 600 兆帕级钢悬浮及凝固控制条件的模拟研究 |
| 4.1 电磁悬浮磁场模拟 |
| 4.2 悬浮控制条件的模拟研究 |
| 4.3 凝固控制条件的模拟研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 悬浮条件对600 兆帕级钢凝固组织影响试验研究 |
| 5.1 电磁悬浮试样稳定性控制试验 |
| 5.1.1 线圈匝数对悬浮稳定性影响试验 |
| 5.1.2 线圈直径对悬浮稳定性影响试验 |
| 5.2 悬浮电流对凝固温度的影响试验 |
| 5.2.1 悬浮电流与悬浮功率的关系 |
| 5.2.2 悬浮电流对凝固温度的影响 |
| 5.3 不同气氛对600 兆帕级钢凝固温度的影响试验 |
| 5.3.1 0%H_2-100%Ar气氛 |
| 5.3.2 25%H_2-75%Ar气氛 |
| 5.3.3 50%H_2-50%Ar气氛 |
| 5.3.4 100%H_2-0%Ar气氛 |
| 5.4 电磁悬浮下600 兆帕级钢凝固组织演变过程检测 |
| 5.4.1 凝固组织演化过程的检测 |
| 5.4.2 凝固组织形貌的检测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间科研成果及荣誉 |
（2）多模式磁场电磁搅拌器磁流耦合数值模拟及工艺参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电磁搅拌冶金技术的发展概论 |
| 1.1.1 国外电磁搅拌技术发展概况 |
| 1.1.2 我国电磁搅拌技术发展概况 |
| 1.2 电磁搅拌的类别及特性 |
| 1.2.1 按使用的激励电源分类 |
| 1.2.2 按激发的磁场形态分类 |
| 1.2.3 按激发磁场的电源相数和频率分类 |
| 1.3 电磁搅拌的数值模拟概论 |
| 1.3.1 磁流体力学概论 |
| 1.3.2 电磁搅拌数值模拟概论 |
| 1.4 本论文的研究目的意义与主要内容 |
| 第二章 多模式磁场电磁搅拌器原理及设计 |
| 2.1 电磁搅拌器的磁场激发原理 |
| 2.2 多模式磁场电磁搅拌实验设备设计 |
| 2.3 多模式磁场电磁搅拌实验设备结构 |
| 2.3.1 电磁搅拌器本体 |
| 2.3.2 电磁搅拌器控制系统 |
| 2.3.3 电磁搅拌器冷却水系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电磁搅拌器电磁场数值模拟 |
| 3.1 电磁场数学模型 |
| 3.1.1 基本假设 |
| 3.1.2 麦克斯韦方程组 |
| 3.1.3 本构关系 |
| 3.2 电磁场有限元模型的建立 |
| 3.2.1 ANSYS Maxwell软件简介 |
| 3.2.2 几何模型的建立 |
| 3.2.3 物性参数的选择 |
| 3.2.4 网格划分 |
| 3.2.5 施加边界条件以及激励 |
| 3.2.6 求解及后处理 |
| 3.3 磁场数值模拟结果与分析 |
| 3.3.1 各磁场的作用下电磁搅拌器内磁场分布特征 |
| 3.3.2 工艺参数对磁感应强度分布的影响 |
| 3.3.3 工艺参数对电磁力分布的影响 |
| 3.3.4 网格划分 |
| 3.4 数值模拟与实测结果的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电磁搅拌器流场数值模拟 |
| 4.1 流场的数学模型 |
| 4.1.1 基本假设 |
| 4.1.2 磁流体力学模型 |
| 4.2 坩埚内流体模型的建立 |
| 4.2.1 ANSYS Fluent软件简介 |
| 4.2.2 电磁搅拌作用下电磁场与流场耦合 |
| 4.2.3 流场的有限元模型 |
| 4.3 各模式磁场电磁搅拌流场计算结果与分析 |
| 4.3.1 各模式磁场作用对坩埚内流场分布的影响 |
| 4.3.2 工艺参数对坩埚内流体的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 多模式磁场电磁搅拌器工艺参数的优化试验 |
| 5.1 各模式磁场电磁搅拌对圆坯质量的影响 |
| 5.1.1 合金材料的制备 |
| 5.1.2 金相组织的分析 |
| 5.2 多模式磁场电磁搅拌工艺参数范围的选择 |
| 5.2.1 磁场模式的选择 |
| 5.2.2 工艺参数的选择 |
| 5.3 本章小结 |
| 结语 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（3）电磁冶金技术研究新进展（论文提纲范文）
| 1 电磁净化金属液技术 |
| 1.1 电磁净化金属液基本原理 |
| 1.2 中间包电磁净化钢液技术 |
| 1.3 磁场增强电渣重熔技术 |
| 2 连铸结晶器内流场电磁控制技术 |
| 2.1 电磁场控制连铸水口中钢液流动技术 |
| 2.1.1 钢包电磁感应出钢技术 |
| 2.1.2 电磁旋流水口技术 |
| 2.2 软接触电磁连铸技术 |
| 2.3 板坯连铸结晶器电磁控流技术 |
| 2.3.1 电磁制动技术研究 |
| 2.3.2 电磁搅拌技术研究 |
| 2.4 钢连铸电磁搅拌+末端压下的工艺优化研究 |
| 3 电磁场控制凝固技术 |
| 3.1 强静磁场对熔体凝固过冷度的影响 |
| 3.2 静磁场在合金凝固中诱生的热电磁力及其对凝固组织的影响 |
| 3.3 静磁场下凝固组织CET转变 |
| 3.4 静磁场对GCr15轴承钢凝固组织的影响 |
| 4 电磁场影响固态相变 |
| 5 结语与展望 |
（5）电磁振荡下连铸结晶器内夹杂物运动的模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 连铸结晶器内夹杂物的研究现状与水平 |
| 1.2.2 电磁技术的研究现状与水平 |
| 1.2.3 连铸结晶器水模拟实验研究的现状与水平 |
| 1.3 课题研究的意义 |
| 1.4 课题研究的内容 |
| 第2章 结晶器内夹杂物运动的数值模拟研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数学模型 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 控制方程 |
| 2.2.3 边界条件 |
| 2.2.4 求解过程 |
| 2.3 连铸结晶器内夹杂物运动的结果分析 |
| 2.3.1 拉速对结晶器内夹杂物运动的影响规律 |
| 2.3.2 水口的浸入深度对结晶器内夹杂物运动的影响规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 结晶器内夹杂物运动的物理模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 连铸结晶器水模拟实验 |
| 3.2.1 物理模拟原理 |
| 3.2.2 物理模拟条件 |
| 3.2.3 水模拟实验的装置及实验过程 |
| 3.3 连铸结晶器水模拟实验结果分析 |
| 3.3.1 拉速对结晶器内夹杂物运动的影响规律 |
| 3.3.2 水口的浸入深度对结晶器内夹杂物运动的影响规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电磁振荡下夹杂物运动的模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电磁振荡下夹杂物运动的数值模拟研究 |
| 4.2.1 数学模型的建立 |
| 4.2.2 计算参数 |
| 4.2.3 振荡电磁场的“磁-路”耦合分析 |
| 4.3 电磁振荡下夹杂物运动的结果分析 |
| 4.3.1 电磁振荡对夹杂物运动的影响规律 |
| 4.3.2 电磁力对夹杂物运动轨迹的影响 |
| 4.3.3 电磁频率对夹杂物运动轨迹的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
| 致谢 |
（6）高强铝合金大体积熔体复合环缝式电磁搅拌处理方法及应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 高强铝合金的研究进展 |
| 1.2.1 高强铝合金发展历程 |
| 1.2.2 高强铝合金中各主要合金元素的作用 |
| 1.2.3 高强铝合金铸造成形 |
| 1.3 高强铝合金凝固组织细化的研究现状 |
| 1.3.1 化学细化对高强铝合金凝固组织的影响 |
| 1.3.2 物理外场对高强铝合金凝固组织的影响 |
| 1.3.3 现有电磁搅拌方法处理大体积高强铝合金熔体存在的问题 |
| 1.4 研究目标、内容、方案及创新点 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究方案(技术路线) |
| 1.4.4 主要创新点 |
| 2 研究方法及实验过程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.2.1 数值模拟软件 |
| 2.2.2 几何模型建立 |
| 2.2.3 材料的物性参数 |
| 2.2.4 数值模拟结果后处理 |
| 2.3 实验装置及方法 |
| 2.3.1 实验装置 |
| 2.3.2 实验方法 |
| 2.4 分析测试方法 |
| 2.4.1 差示扫描热分析 |
| 2.4.2 电磁场强度测量 |
| 2.4.3 合金熔体温度测量 |
| 2.4.4 化学成分分析 |
| 2.4.5 微观组织观察 |
| 2.4.6 室温力学性能分析 |
| 3 新型复合环缝式电磁搅拌(M-AEMS)法的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 M-AEMS模型的建立 |
| 3.2.1 M-AEMS物理模型 |
| 3.2.2 M-AEMS数学模型 |
| 3.2.3 数值模拟过程 |
| 3.2.4 网格划分 |
| 3.3 数值模拟结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高强铝合金大体积熔体处理的实验研究及机理分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 M-AEMS实验装置的研制 |
| 4.2.1 M-AEMS实验装置总体设计 |
| 4.2.2 电磁发生系统 |
| 4.2.3 中心冷却系统 |
| 4.2.4 M-AEMS实验装置 |
| 4.3 M-AEMS法的实验流程及方案 |
| 4.4 M-AEMS法对7075铝合金熔体处理的实验研究 |
| 4.4.1 M-AEMS法对7075铝合金熔体液面波动的影响 |
| 4.4.2 M-AEMS熔体处理过程中搅拌坩埚内的电磁场变化规律 |
| 4.4.3 M-AEMS法对7075合金熔体温度场的影响 |
| 4.4.4 M-AEMS法对7075铝合金铸锭化学成分分布的影响 |
| 4.4.5 M-AEMS法对7075铝合金铸锭微观组织的影响 |
| 4.5 M-AEMS法对7075铝合金铸锭微观组织的影响机理 |
| 4.6 M-AEMS法对7075铝合金铸锭化学成分分布的影响机理 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 M-AEMS法在高强铝合金中的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 M-AEMS工艺对7075铝合金铸件微观组织的影响 |
| 5.2.1 实验方案 |
| 5.2.2 实验结果 |
| 5.3 液态模锻工艺对7075铝合金铸件微观组织的影响 |
| 5.3.1 实验方案 |
| 5.3.2 实验结果 |
| 5.4 添加Sc、Zr微量元素对7075铝合金铸件微观组织、化学成分及力学性能的影响 |
| 5.4.1 M-AEMS方法对7075铝合金履带板铸件微观组织的影响 |
| 5.4.2 M-AEMS方法对7075铝合金履带板铸件成分分布的影响 |
| 5.4.3 M-AEMS方法对7075铝合金履带板铸件力学性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）电流作用下TiAl合金凝固组织和力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的 |
| 1.2 TiAl合金研究现状 |
| 1.2.1 TiAl合金的发展历程 |
| 1.2.2 TiAl合金的组成相 |
| 1.2.3 TiAl合金的性能 |
| 1.2.4 TiAl合金组织调控及细化 |
| 1.3 电流技术在材料加工及制备过程中的应用 |
| 1.3.1 电流对金属凝固过程的影响 |
| 1.3.2 电流作用下材料的其它加工过程 |
| 1.4 其它物理场凝固技术 |
| 1.4.1 磁场对金属凝固过程的影响 |
| 1.4.2 重力场对金属凝固过程的影响 |
| 1.4.3 超声波对金属凝固过程的影响 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 研究方案 |
| 2.2 合金成分及试样制备 |
| 2.2.1 合金成分选择 |
| 2.2.2 电流作用下TiAl的连续凝固实验 |
| 2.2.3 实验可行性分析 |
| 2.2.4 熔池温度测定及温度梯度计算 |
| 2.2.5 实验工艺参数 |
| 2.3 分析方法 |
| 2.3.1 显微组织和成分分析 |
| 2.3.2 力学性能分析 |
| 第3章 电流作用下TiAl合金熔体受力的数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电磁理论基础及模型建立 |
| 3.2.1 电磁场理论基础 |
| 3.2.2 电流在金属凝固过程中的作用 |
| 3.2.3 建立数值模型和网格划分 |
| 3.3 直流电流作用下TiAl合金熔体的分析 |
| 3.3.1 直流电流作用下TiAl合金熔体中的磁场 |
| 3.3.2 直流电流作用下Ti Al合金熔体中的Lorentz力 |
| 3.4 脉冲电流作用下TiAl合金熔体的分析 |
| 3.4.1 脉冲电流作用下TiAl合金熔体中的磁场 |
| 3.4.2 脉冲电流作用下Ti Al合金熔体中的Lorentz力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电流作用下TiAl合金的凝固与作用机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同凝固工艺加载电流制备的TiAl合金凝固组织 |
| 4.3 直流电流作用下TiAl合金的凝固 |
| 4.3.1 直流电流作用下TiAl合金的宏观凝固组织 |
| 4.3.2 直流电流作用下TiAl合金凝固界面形貌 |
| 4.3.3 直流电流作用下TiAl合金凝固过程中的偏析 |
| 4.3.4 直流电流对TiAl合金片层组织的影响 |
| 4.3.5 直流电流在TiAl合金凝固过程中的作用机理 |
| 4.4 脉冲电流作用下TiAl合金的凝固 |
| 4.4.1 脉冲电流作用下TiAl合金的宏观凝固组织 |
| 4.4.2 脉冲电流作用下TiAl合金凝固界面形貌 |
| 4.4.3 脉冲电流作用下TiAl合金凝固过程中的偏析 |
| 4.4.4 脉冲电流对TiAl合金片层组织的影响 |
| 4.4.5 脉冲电流在TiAl合金凝固过程中的作用机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电流作用下凝固的TiAl合金的力学性能与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直流电流作用下凝固的TiAl合金的力学性能 |
| 5.2.1 直流电流作用下TiAl合金的显微硬度 |
| 5.2.2 直流电流作用下TiAl合金的高温压缩性能 |
| 5.2.3 直流电流作用下TiAl合金的室温拉伸性能 |
| 5.2.4 直流电流作用下TiAl合金的断裂韧性 |
| 5.3 脉冲电流作用下凝固的TiAl合金的力学性能 |
| 5.3.1 脉冲电流作用下TiAl合金的显微硬度 |
| 5.3.2 脉冲电流作用下TiAl合金的高温压缩性能 |
| 5.3.3 脉冲电流作用下TiAl合金的室温拉伸性能 |
| 5.3.4 脉冲电流作用下TiAl合金的断裂韧性 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）电磁能对ZGMn13凝固组织与偏析的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 凝固过程的研究对象 |
| 1.2 凝固过程的研究方法 |
| 1.2.1 数学解析方法 |
| 1.2.2 数值计算方法 |
| 1.2.3 实验方法 |
| 1.3 钢的凝固 |
| 1.3.1 钢凝固过程晶粒细化效果 |
| 1.3.2 高锰钢的发展现状 |
| 1.3.3 小结 |
| 1.4 金属电磁凝固技术 |
| 1.4.1 直流电磁场凝固技术 |
| 1.4.2 交流电磁场凝固技术 |
| 1.4.3 脉冲电流凝固技术 |
| 1.4.4 脉冲磁场凝固技术 |
| 1.4.5 电磁搅拌凝固技术 |
| 1.4.6 电磁振荡凝固技术 |
| 1.4.7 小结 |
| 1.5 脉冲磁场细晶机理的研究现状 |
| 1.5.1 脉冲磁场促进晶体型壁游离 |
| 1.5.2 脉冲磁场促进枝晶重熔或打断 |
| 1.5.3 脉冲磁场促进液面形成结晶雨 |
| 1.6 脉冲磁场对金属凝固的影响效应 |
| 1.6.1 焦耳热效应 |
| 1.6.2 Peltier效应 |
| 1.6.3 洛伦兹力效应 |
| 1.6.4 空化效应 |
| 1.7 本文研究目的和意义 |
| 2 电磁能细晶理论的提出与实验设计 |
| 2.1 自由能与形核半径 |
| 2.2 晶体的形核 |
| 2.2.1 异质形核 |
| 2.2.2 形核的影响因素 |
| 2.3 晶核来源分析 |
| 2.3.1 “BingBang”理论 |
| 2.3.2 “Crystal Rain”理论 |
| 2.3.3 “Dendrite Fragmentation”理论 |
| 2.4 实验设计与分析 |
| 2.5 电磁能量推导 |
| 2.6 电磁能作用下形核推导 |
| 2.7 电磁能对偏析的影响 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 ZGMn13 电磁能晶粒细化实验及讨论 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.2.1 加热系统 |
| 3.2.2 熔炼系统 |
| 3.2.3 电磁能系统 |
| 3.2.4 温度测试系统 |
| 3.2.5 电磁感应测试系统 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.4.1 电磁能对凝固过程中温度的影响 |
| 3.4.2 电磁能对铸锭中心缩孔的影响 |
| 3.4.3 电磁能对铸锭微观偏析的影响 |
| 3.4.4 电磁能对凝固组织的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 对大铸锭细晶的电磁能工业化设计 |
| 4.1 电磁能在大铸锭上的应用 |
| 4.2 装置控制组成 |
| 4.3 装置控制组成 |
| 4.3.1 冷却控制 |
| 4.3.2 液位控制 |
| 4.3.3 显示控制 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）矩形波磁场下7A04铝合金凝固数值模拟和实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 7A04 铝合金简介 |
| 1.2 细化7A04 铝合金铸锭凝固组织的方法 |
| 1.3 脉冲磁场细化铝合金凝固组织的研究现状 |
| 1.3.1 脉冲磁场下铝合金凝固实验研究 |
| 1.3.2 脉冲磁场下铝合金凝固过程数值模拟 |
| 1.3.3 脉冲磁场下铝合金凝固组织细化机理 |
| 1.4 本文的研究目的与主要内容 |
| 2 脉冲磁场电磁能作用下金属形核过程分析 |
| 3 7A04 铝合金在矩形波磁场作用下的凝固实验 |
| 3.1 实验设备 |
| 3.2 实验步骤及分析方法 |
| 3.3 矩形波磁场下7A04 铝合金凝固特性研究 |
| 3.3.1 矩形波磁场对7A04 铝合金铸锭凝固组织的影响 |
| 3.3.2 矩形波磁场对7A04 铝合金铸锭中心处凝固曲线的影响 |
| 3.4 矩形波磁场电流参数对7A04 铝合金凝固特性影响 |
| 3.4.1 峰值电流对7A04 铝合金铸锭凝固组织的影响 |
| 3.4.2 峰值电流对7A04 铝合金铸锭中心处凝固曲线的影响 |
| 3.4.3 电流占空比对7A04 铝合金铸锭凝固组织的影响 |
| 3.4.4 电流占空比对7A04 铝合金铸锭中心处凝固曲线的影响 |
| 3.5 小结 |
| 4 矩形波磁场下7A04 铝合金凝固过程数值模拟 |
| 4.1 ANSYS电磁场数值模拟 |
| 4.1.1 控制方程 |
| 4.1.2 有限元计算模型建立 |
| 4.1.3 边界条件及求解设置 |
| 4.2 温度场和流场数值模拟 |
| 4.2.1 控制方程 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.2.3 边界条件及求解设置 |
| 4.3 7A04 铝合金凝固过程多物理场耦合方法 |
| 4.4 矩形波磁场在7A04 铝合金熔体内的分布特性 |
| 4.4.1 磁感应强度在7A04 铝合金熔体内的分布 |
| 4.4.2 峰值电流对7A04 铝合金熔体内磁感应强度分布的影响 |
| 4.4.3 峰值电流对7A04 铝合金熔体内电磁能密度分布的影响 |
| 4.4.4 电流占空比对7A04 铝合金熔体内磁感应强度分布的影响 |
| 4.4.5 电流占空比对7A04 铝合金熔体内电磁能密度的影响 |
| 4.5 矩形波磁场作用下7A04 铝合金熔体内的温度场特性研究 |
| 4.5.1 矩形波磁场对7A04 铝合金熔体内温度场的影响 |
| 4.5.2 峰值电流对7A04 铝合金熔体内温度场的影响 |
| 4.5.3 电流占空比对7A04 铝合金熔体内温度场的影响 |
| 4.6 矩形波磁场作用下结晶器内7A04 铝合金熔体流场特性研究 |
| 4.6.1 矩形波磁场对结晶器内7A04 铝合金熔体流场的影响 |
| 4.6.2 峰值电流对结晶器内7A04 铝合金熔体流场的影响 |
| 4.6.3 电流占空比对结晶器内7A04 铝合金熔体流场的影响 |
| 4.7 最佳电流参数成因分析 |
| 4.8 小结 |
| 5 7A04 铝合金半连续铸造实验 |
| 5.1 实验设备 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
四、脉冲磁场下金属熔体凝固流场的数值模拟（论文参考文献）
- [1]电磁悬浮电流对600兆帕级钢凝固组织的影响研究[D]. 周春晖. 昆明理工大学, 2021(01)
- [2]多模式磁场电磁搅拌器磁流耦合数值模拟及工艺参数优化[D]. 黄祺洲. 湖南理工学院, 2020(02)
- [3]电磁冶金技术研究新进展[J]. 任忠鸣,雷作胜,李传军,玄伟东,钟云波,李喜. 金属学报, 2020(04)
- [4]脉冲电磁场在金属熔体中的电磁效应及其应用[J]. 徐燕祎,翟启杰. 上海大学学报(自然科学版), 2020(01)
- [5]电磁振荡下连铸结晶器内夹杂物运动的模拟研究[D]. 李欢. 青岛理工大学, 2019(02)
- [6]高强铝合金大体积熔体复合环缝式电磁搅拌处理方法及应用研究[D]. 何敏. 北京科技大学, 2019(06)
- [7]金属材料凝固过程研究现状与未来展望[J]. 翟薇,常健,耿德路,魏炳波. 中国有色金属学报, 2019(09)
- [8]电流作用下TiAl合金凝固组织和力学性能研究[D]. 陈占兴. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [9]电磁能对ZGMn13凝固组织与偏析的影响[D]. 宋桂清. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [10]矩形波磁场下7A04铝合金凝固数值模拟和实验研究[D]. 鲍鑫宇. 内蒙古科技大学, 2019(03)