本文關(guān)鍵詞：鎳基合金板坯鑄造技術(shù)優(yōu)化設(shè)計及實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《燕山大學(xué)》 2014年

鎳基合金板坯鑄造技術(shù)優(yōu)化設(shè)計及實驗研究

黃晶  

【摘要】：鎳合金板材廣泛應(yīng)用于海洋油氣、化工生產(chǎn)和輪機設(shè)備等各種腐蝕環(huán)境中，，其應(yīng)用大多為貴重原件或者主要原件，由此引起了質(zhì)量要求更高的中厚板、高強板材的需求量上升。連鑄工藝由于其工藝限制，無法滿足中厚板及小批量有色金屬鑄坯產(chǎn)品需求。而傳統(tǒng)的模鑄工藝則工藝流程長、成本高，嚴重制約了企業(yè)生產(chǎn)效益，也不能滿足日益增長的板坯需求。本文基于秦皇島核誠鎳業(yè)有限公司現(xiàn)有板坯生產(chǎn)基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有設(shè)備，進行工藝優(yōu)化，達到提高材料收得率且降低成本的目的。 分別利用現(xiàn)有2t真空感應(yīng)熔煉澆注爐以及單變壓器雙臂、五工位電渣重熔爐，對現(xiàn)有板坯鑄造工藝進行優(yōu)化改良，其中包括模鑄方案和電渣重熔方案。在模鑄方案中，板坯外形尺寸為1315mm×1050mm×(156~175) mm，設(shè)計核心思路是減少冒口比例，使冒口僅滿足補充液態(tài)收縮需求。在凝固中期，通過模具頂部冷卻結(jié)構(gòu)使板坯頂部凝固成殼，將缺陷包裹在板坯內(nèi)部。在采用側(cè)注式澆注系統(tǒng)、板坯楔形外形以及變厚度模具等特殊設(shè)計綜合作用下，將板坯內(nèi)部最后凝固產(chǎn)生的缺陷分散在板坯內(nèi)部，形成大面積微小空洞的疏松區(qū)域。通過大變形量熱軋，將板坯內(nèi)部缺陷焊合。此外，還利用計算機數(shù)值仿真軟件，對設(shè)計參數(shù)進行驗證，根據(jù)hotspot判據(jù)和Niyama判據(jù)所得結(jié)果，調(diào)整澆道內(nèi)徑和高度及板坯尺寸，使缺陷分布面積最大。 電渣重熔方案中，板坯尺寸為250mm×80mm×700mm。其設(shè)計核心思路是利用小模具模鑄多塊板坯，再將其焊接成電極，插入板形結(jié)晶器中重熔出重熔板坯，然后經(jīng)熱軋生產(chǎn)出板材。該方案作為輔助方案，主要應(yīng)用在較長尺寸的板坯料生產(chǎn)中。主要設(shè)計部分為板形結(jié)晶器設(shè)計、電氣控制參數(shù)設(shè)計及渣系設(shè)計等，通過電渣錠生產(chǎn)經(jīng)驗參數(shù)，設(shè)計出一套板坯熔鑄系統(tǒng)。 依據(jù)模鑄板坯外形尺寸的0.29倍設(shè)計中試板坯外形尺寸，得中試板坯外形尺寸為300mm×238mm×(35~40) mm，通過中試板坯探傷及剖開分析，確定條形冒口結(jié)構(gòu)可行性以及內(nèi)澆道直徑選取，為板坯模鑄工藝提供反饋和試驗依據(jù)。取封閉缺陷的料塊，尺寸為120mm×40mm×22mm。加熱至1100℃后進行熱軋，總壓下量85%。軋后取缺陷區(qū)域試樣，與常規(guī)生產(chǎn)板材同爐退火后，取不同厚度截面在3.5wt%NaCl溶液中進行Tafel極化曲線測定。通過陽極極化曲線及腐蝕區(qū)域的腐蝕形貌分析各截面耐蝕性能。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TG24
【目錄】：

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【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘利文;鄭立靜;張虎;高文理;;Niyama判據(jù)對鑄件縮孔縮松預(yù)測的適用性[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2011年12期

2 黃桂橋,郁春娟;鎳合金在天然海水中的腐蝕行為[J];材料保護;2004年03期

3 ;Progress in Numerical Simulation of Solidification Process of Shaped Casting[J];Journal of Materials Science & Technology;1995年05期

4 柳百成;鑄件凝固過程的宏觀及微觀模擬仿真研究進展[J];中國工程科學(xué);2000年09期

5 張治杰,苗華鮮;論鎮(zhèn)靜鋼封頂鋼錠澆鑄及軋制技術(shù)[J];鋼鐵釩鈦;1989年02期

6 李繼亮;;連鑄機扇形段強度優(yōu)化探索[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年23期

7 馬忠存;王劉艷;;5.55t雙錐度方型鋼錠模設(shè)計[J];大型鑄鍛件;2010年03期

8 晁富英;提高Jc10.66t扁鋼錠的成坯率[J];鞍鋼技術(shù);1992年07期

9 李正邦;;電渣冶金的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢[J];材料與冶金學(xué)報;2011年S1期

10 蔡開科;孫彥輝;韓傳基;;連鑄坯質(zhì)量控制零缺陷戰(zhàn)略[J];連鑄;2011年S1期

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張富強,王久彬;連鑄坯凝固過程中傳輸現(xiàn)象基礎(chǔ)知識系列講座(待續(xù))──第三講　連鑄坯凝固過程中傳輸現(xiàn)象的研究概況(上)[J];鞍鋼技術(shù);1997年08期

2 許慶太,張楠,王英林;連鑄板坯表面縱向裂紋缺陷的檢驗與分析[J];鞍鋼技術(shù);2002年06期

3 朱萬彤,王陽;鞍鋼1700mm中薄板坯連鑄機二冷工藝的理論分析[J];鞍鋼技術(shù);2003年03期

4 許慶太,張楠,王宏明,寧東;20號鋼連鑄方坯粘結(jié)漏鋼的檢驗和分析[J];鞍鋼技術(shù);2004年02期

5 佟新,李蓉;板坯中間裂紋產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施[J];鞍鋼技術(shù);2005年03期

6 賀道中;;湘鋼提高連鑄方坯質(zhì)量的措施[J];鞍鋼技術(shù);2006年05期

7 王向輝;溫鐵光;傅剛;廖相巍;;降低冷軋薄板鋼中夾雜物的實踐[J];鞍鋼技術(shù);2008年02期

8 隋曉紅;謝廣群;;連鑄坯枝晶組織參數(shù)的測定及其應(yīng)用[J];鞍鋼技術(shù);2009年05期

9 雷洪;張紅偉;張寧;赫冀成;;鋼液中夾雜物行為數(shù)學(xué)模型的現(xiàn)狀和展望[J];鞍鋼技術(shù);2010年02期

10 隋曉紅;高玉明;謝廣群;;連鑄鋼坯宏觀檢驗方法的發(fā)展及其標準化[J];鞍鋼技術(shù);2010年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 杜建良;周學(xué)禹;徐立山;李兆遠;趙穎;;V、Ti微合金鋼連鑄工藝優(yōu)化[A];河北省2011年煉鋼連鑄生產(chǎn)技術(shù)與學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

2 包闊;張俊粉;尹志堯;胡心光;;承鋼釩微合金化C610L連鑄坯高溫?zé)崴苄孕袨檠芯縖A];河北省2011年煉鋼連鑄生產(chǎn)技術(shù)與學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

3 曾智;趙洪強;王葉婷;國興龍;孫立根;張家泉;;板坯連鑄粘結(jié)過程中粘結(jié)點和熱點行為研究[A];2011年第九屆全國連鑄學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

4 翟衛(wèi)江;胡道峰;王端軍;張悅;唐萍;文光華;;南鋼45號鋼鑄坯質(zhì)量控制研究[A];2011年第九屆全國連鑄學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

5 周學(xué)禹;程玉君;王偉;李艷峰;黃春華;;微合金鋼連鑄坯表面橫裂紋的研究[A];2011年第九屆全國連鑄學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

6 周學(xué)禹;徐立山;高建國;薛啟河;;板坯表面縱裂紋分析及控制措施[A];2011年第九屆全國連鑄學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

7 隋曉紅;高玉明;謝廣群;;連鑄鋼坯宏觀檢驗方法的發(fā)展及其標準化[A];全國冶金物理測試信息網(wǎng)建網(wǎng)30周年學(xué)術(shù)論文集[C];2011年

8 劉文川;;大型鑄鋼件鑄造工藝的優(yōu)化設(shè)計[A];第十二屆全國鑄造年會暨2011中國鑄造活動周論文集[C];2011年

9 馮小濤;;淺析CO_2——鈉水玻璃砂在應(yīng)用中存在的問題及改善措施[A];2008重慶市鑄造年會論文集[C];2008年

10 馮小濤;;鑄鋼件常見鑄造缺陷及預(yù)防措施[A];2009重慶市鑄造年會論文集[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳波;渣漿泵固液兩相三維湍流及沖蝕磨損特性研究[D];中南大學(xué);2010年

2 初蕾;Ni-Cr-Fe合金高溫氧化成膜特性及氧化/碳化臨界條件下膜組織演變規(guī)律的研究[D];中國海洋大學(xué);2011年

3 唐建軍;基于電渣重熔的大型鑄錠成型關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南昌大學(xué);2011年

4 徐海倫;連鑄異形坯冷卻過程模擬仿真及優(yōu)化[D];重慶大學(xué);2010年

5 于雄;高鋁鋼連鑄結(jié)晶器保護渣的基礎(chǔ)研究[D];重慶大學(xué);2011年

6 靳星;板坯連鑄結(jié)晶器內(nèi)鋼液流動行為與模擬方法研究[D];重慶大學(xué);2011年

7 李嬌;多爐連澆大鋼錠中間包內(nèi)流體流動行為研究[D];重慶大學(xué);2011年

8 張小偉;板坯連鑄非穩(wěn)定和非對稱流動的數(shù)學(xué)物理模擬[D];上海大學(xué);2011年

9 胡明謙;提高本鋼鑄坯質(zhì)量的生產(chǎn)實踐與研究[D];東北大學(xué);2010年

10 王朝陽;中頻電磁軟接觸連鑄技術(shù)的研究[D];東北大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬愛清;真空差壓鑄造系統(tǒng)加壓模型建立與控制算法設(shè)計[D];南昌航空大學(xué);2010年

2 姜宗營;鑄鋼堿性酚醛樹脂砂工藝性能研究及其工部設(shè)計[D];鄭州大學(xué);2010年

3 張帆;泡沫鋁的連續(xù)制備技術(shù)研究[D];昆明理工大學(xué);2008年

4 王學(xué)玉;晶粒尺寸對AZ91合金固溶時效行為的影響[D];昆明理工大學(xué);2009年

5 張雯;有色金屬澆鑄系統(tǒng)研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

6 王希;1.5MW級風(fēng)力發(fā)電機組球鐵輪轂鑄件澆注及補縮系統(tǒng)設(shè)計[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

7 趙彥剛;大功率三缸泥漿泵曲軸鑄造工藝設(shè)計研究[D];河北科技大學(xué);2011年

8 何建國;碳鋼微小熔滴表面形狀控制[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2011年

9 邱曉鋒;薄鋼板的拉鑄過程研究[D];北京交通大學(xué);2011年

10 汪文杰;鑄造過程模擬軟件后處理技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔡得祥;李金富;;大型特厚板用扁鋼錠的研制[J];寶鋼技術(shù);2007年04期

2 李正邦;李誼大;葉耀武;宋志昌;;電渣重熔滾珠軸承鋼工藝參數(shù)對去除夾雜物的影響[J];鋼鐵;1966年01期

3 李正邦;周文輝;李誼大;;電渣重熔去除夾雜的機理[J];鋼鐵;1980年01期

4 向大林;朱孝渭;王克武;;200噸電渣爐的低氫控制及氫的行為[J];鋼鐵;1991年07期

5 柳百成，荊濤，李永保;并行工程環(huán)境下成形鑄件制造工藝CAD／CAE系統(tǒng)[J];高技術(shù)通訊;1996年03期

6 陸錫才;電渣爐重熔技術(shù)最新發(fā)展[J];工業(yè)加熱;2002年02期

7 ;利用電渣焊法減小鑄鋼件冒口[J];焊接;1959年11期

8 陳希春,馮滌,傅杰,周德光;電渣冶金的最新進展[J];鋼鐵研究學(xué)報;2003年02期

9 賈寶仟,柳百成,王東濤;鑄鋼件準固態(tài)區(qū)域應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)值模擬及熱裂機制[J];金屬學(xué)報;1997年05期

10 郭志鵬;熊守美;John Allison;;壓鑄過程中鑄件-鑄型界面換熱系數(shù)與鑄件凝固速率的關(guān)系[J];金屬學(xué)報;2009年01期

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張家雯,郭培民,楊海森,李正邦;電渣重熔體系電毛細振蕩的動態(tài)模擬[J];鋼鐵研究學(xué)報;2000年05期

2 孟繁德;電渣重熔的設(shè)備選型和工藝選擇[J];上海鋼研;2000年02期

3 肖春林;;電渣重熔的安全操作[J];本鋼技術(shù);2000年10期

4 陳開忠;電渣重熔φ550mm錠工藝問題探討[J];特鋼技術(shù);2001年04期

5 殷秀文;電渣重熔熱平衡計算及電渣降耗[J];特鋼技術(shù);2001年04期

6 楊勇;湯智濤;;電渣重熔大充填比降低電耗的試驗研究[J];鑄造;2006年08期

7 姜周華;李花兵;董艷伍;李陽;曹陽;;電渣重熔高氮鋼技術(shù)的進展[J];鋼鐵研究學(xué)報;2006年10期

8 常立忠;李正邦;;電渣重熔過程中氫行為的分析及控制[J];鋼鐵研究;2007年03期

9 趙麗麗;宋錦春;柳洪義;;電渣重熔熔速控制過程綜合分析[J];冶金設(shè)備;2007年05期

10 耿鑫;姜周華;劉福斌;;電渣重熔過程中氫含量的控制[J];鋼鐵;2008年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 L．B．Medovar;Z.H. Jiang;Y.W. Dong;X.M. Zang;;電渣重熔冶煉技術(shù)：五十年的工業(yè)化應(yīng)用[A];2007中國鋼鐵年會論文集[C];2007年

2 劉喜海;賈維國;王君卿;唐作濱;趙林;高建軍;;核電用100T級電渣鋼錠電渣重熔工藝模擬及生產(chǎn)應(yīng)用[A];2012年鋼錠制造技術(shù)與管理研討會論文集[C];2012年

3 劉艷賀;賀鑄;夏添;王芳;王強;李寶寬;;電渣重熔過程電磁,流動和溫度場的數(shù)值模擬[A];第十七屆（2013年）全國冶金反應(yīng)工程學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2013年

4 臧喜民;姜周華;鄧鑫;邱天禹;劉仕業(yè);;抽錠電渣重熔技術(shù)的進展[A];2014年鋼錠制造技術(shù)與管理研討會論文集[C];2014年

5 邢世勛;于廣文;;電渣重熔技術(shù)與裝備的新發(fā)展[A];2014年鋼錠制造技術(shù)與管理研討會論文集[C];2014年

6 史冠勇;張廷安;牛麗萍;豆志河;文明;任曉冬;;電渣重熔用渣系的電導(dǎo)率估算模型[A];第十七屆（2013年）全國冶金反應(yīng)工程學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2013年

7 單美龍;李寶寬;;電渣重熔過程中焦耳熱與溫度場的有限元分析[A];2010年中國鑄造活動周論文集[C];2010年

8 王芳;李寶寬;;雙級串聯(lián)電渣重熔系統(tǒng)電磁場和焦耳熱場研究[A];2010全國能源與熱工學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

9 王芳;李寶寬;;雙級串聯(lián)電渣重熔系統(tǒng)電磁場和焦耳熱場研究[A];2010年中國鑄造活動周論文集[C];2010年

10 陳啟才;李順成;;低鈦含量鋼電渣重熔保鈦工藝研究[A];重慶金屬學(xué)會鋼鐵年會學(xué)術(shù)論文專輯[C];2002年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 趙一蕙;[N];上海證券報;2009年

2 先越蓉;[N];世界金屬導(dǎo)報;2010年

3 李正邦;[N];中國冶金報;2010年

4 傅杰;[N];中國冶金報;2009年

5 傅杰;[N];中國冶金報;2009年

6 傅杰;[N];中國冶金報;2010年

7 傅杰;[N];中國冶金報;2010年

8 高宏生 王怡群;[N];中國冶金報;2008年

9 肖英龍;[N];世界金屬導(dǎo)報;2013年

10 張可興;[N];中國環(huán)境報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 唐建軍;基于電渣重熔的大型鑄錠成型關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南昌大學(xué);2011年

2 董艷伍;電渣重熔過程凝固數(shù)學(xué)模擬及新渣系研究[D];東北大學(xué);2008年

3 曹方;電渣重熔過程智能控制方法的研究[D];大連理工大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸秋敏;電渣重熔工藝中渣金兩相流動、傳熱及凝固的研究[D];東北大學(xué)　;2009年

2 黃利;電渣重熔系統(tǒng)電磁場及流場分析[D];東北大學(xué);2008年

3 肖志新;電渣重熔用渣烘烤制度的研究[D];東北大學(xué);2008年

4 楊陽;電渣重熔過程的集成建模與優(yōu)化控制方法研究[D];遼寧科技大學(xué);2012年

5 梁洪銘;電渣重熔過程氟化物揮發(fā)機理研究[D];西安建筑科技大學(xué);2013年

6 陳天民;電渣重熔過程建模與故障檢測[D];東北大學(xué);2012年

7 翟鑫;電渣重熔過程的可視化動態(tài)模擬系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];東北大學(xué);2008年

8 陳艷梅;電渣重熔過程中渣成分變化機理研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

9 王子坤;非穩(wěn)態(tài)電渣重熔過程電磁場與溫度場的研究[D];東北大學(xué);2014年

10 閆晨;電渣重熔保護氣模擬仿真及保護罩優(yōu)化設(shè)計[D];東北大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：鎳基合金板坯鑄造技術(shù)優(yōu)化設(shè)計及實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：81090