Исследование тепловых режимов кристаллизатора при литье цветных сплавов и разработка технологического процесса получения непрерывнолитых деформированных профильных заготовок с применением литейно-ковочного модуля

• Автор: Войнов, Александр Робертович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 159 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ связей между совершенствованием агрегатов для

производства профильных заготовок и экономией на текущих затратах.

1.2 Анализ методов получения профильных заготовок.

1 3 Проблемы обработки непрерывнолитых заготовок давлением.

Получение непрерывнолитых деформированных заготовок на

литейноковочном модуле.

Расчетные методики определения теплового режима получения
непрерывных заготовок.
Выводы и постановка задач исследований.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ
ПРОФИЛЬНЫХ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ЗАГОТОВОК С УЧЕТОМ ДВУХФАЗНОЙ ЗОНЫ И ДАВЛЕНИЯ ПРИКЛАДЫВАЕМОГО НА КОРОЧКУ СТЕНКАМИ КРИСТАЛЛИЗАТОРА.
2.1 Конструктивная унификация литейноковочного модуля.
2.2 Методика натурных исследований процесса изготовления
профильных непрерывнолитых деформированных заготовок с применением литейноковочного модуля.
2.3 Методика расчета температурных потоков в кристаллизаторе
литейноковочного модуля.
Методика измерения суммарного обжатия материала при расчете допустимого формоизменения профиля заготовки и порядок определения количества трещин.
Определение влияния конструктивных параметров
кристаллизатора и технологических факторов на размерную геометрическую точность профильных непрерывнолитых
деформированных заготовок.
Выводы к главе 2.
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРЩСС А ПОЛУЧЕНИЯ
КАЧЕСТВЕННЫХ ПРОФИЛЬНЫХ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ЗАГОТОВОК С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛИТЕЙНОКОВОЧНОГО МОДУЛЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ТИПА.
3.1 Моделирование формирования профильных непрерывнолитых
деформированных заготовок в вертикальном кристаллизаторе литейноковочного модуля при струйной подаче расплава сверху.
3.2 Зависимость площадки привариваемости от уровня заполнения
кристаллизатора и температуры сплава АК7Ц9.
3.3 Моделирование соотношения коэффициентов теплопроводности
стенок кристаллизатора литейноковочного модуля при получении
из разливаемого металла профильных непрерывнолитых
деформированных заготовок сечением до x0 мм.
3.4 Зависимость ширины двухфазной зоны в элементах сечения
профиля от скорости затвердевания.
Разработка способов и устройства для получения качественных
профильных непрерывнолитых деформированных заготовок на опытнопромышленной установке ВЛКМ2 с кристаллизатором вертикального типа и вертикальной технологической осыо.
Выводы к 3 главе.
ГЛАВА 4. ОПЫТНО ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ СВИНЦОВОСУРЬМЯНИСТОГО СПЛАВА.
1 Исследование тепловой работы вертикальных и наклонных стенок кристаллизатора при различных способах подвода расплава в кристаллизатор.
2 Определение соотношений толщины кристаллизующихся корочек заготовки на стенках кристаллизатора и величины суммарного обжатия.
3 Выводы к 4 главе
ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК СЕЧЕНИЕМ ДО x0 С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛИТЕЙНОКОВОЧНОГО МОДУЛЯ ВЕРТИКАЛЫЮГ О ТИПА.
1 Анализ производительности литейноковочного модуля с вертикальным кристаллизатором и вертикальной технологической осью при изготовлении профильных заготовок.
2 Выводы к 5 главе ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список литературы


Установлены оптимальные технологические параметры разливки черных и цветных сплавов с использованием ЛКМ вертикального типа, которые обеспечивают получение профильных НЛДЗ с прогнозируемым качеством. Теоретически и экспериментально обосновано влияние коэффициентов суспензионного и фильтрационного питания на качественные характеристики изделий. Изучен теплообмен кристаллизатора вертикального тина при непрерывной разливке с деформацией металла. Определены допустимые пределы варьирования факторов, влияющих на размерную точность и структуру профильных НЛДЗ. Практическая ценность работы. Разработан, исследован и предложен к промышленному внедрению комплексный технологический процесс получения профильных НЛДЗ на ЛКМ. Активное теплофизическое воздействие стенок кристаллизатора, заключается в циклическом формоизменении разливаемого металла при регулируемом теплоотводе, что позволяет значительно уплотнить структуру. Использование оптимальных режимов позволило снизить количество деформационных дефектов. Установлены зависимости, определяющие суммарное обжатие элементов профильных заготовок от конструктивных параметров настройки кристаллизатора установки ЛКМ вертикального типа, и режимы разливки, позволяющие изготавливать плотные однородные профильные НЛДЗ. Реализация результатов работы. Представленный в работе цикл исследований был выполнен в рамках темы Исследование процесса деформации корочки на литейноковочном модуле ЛКМ. Оптимизация параметров и совершенствование конструкции ЛКМ г. КомсомольскнаАмуре, гг. Государственную программу фундаментальных исследований Российской академии наук. Результаты исследований использованы в Институте машиноведения и металлургии ДВО РАН г. КнАГТУ г. КомсомольскнаАмуре по курсу Технологические основы сварки давлением. Апробация работы. XXII научнотехнической конференции. КомсомольскнаАмуре, КнАГТУ, , международной молодежной научной конференции Перспективные материалы, технологии, конструкции Красноярск САА. Современные проблемы механики и прикладной математики Воронеж, ВГУ, , региональной научной конференции Молодежь и научнотехнический прогресс Владивосток ДВГТУ. XXIII научнотехнической конференции КомсомольскнаАмуре КнАГТУ 2 доклада, международной конференции молодых ученых Проблемы экологии и рационального природопользования стран АзиатскоТихоокеанского региона Владивосток, Государственный Университет экономики и сервиса , Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика. Красноярск, ГАЦМиЗ, , Прогрессивные технологии в машиностроении, КомсомольскнаАмуре КнАГТУ . ЛКМ вертикального типа для свинцовосурьмянистых сплавов. Достоверность результатов и личный вклад автора. Достоверность результатов исследований обеспечивается соответствием результатов экспериментальных данных разливки металлов современным представлениям о процессах теплообмена в кристаллизаторе и затвердевания заготовок. В работе широко использованы современные методики исследования металлов и сплавов. Для обработки результатов экспериментов применены аппараты тепловой теории литья, математической статистики и теории подобия, а также проведен сравнительный анализ результатов с сопутствующими данными контрольных экспериментов. Личный вклад автора в работу заключается в разработке методик исследования, проведении моделирования, постановке опытов и участии в опытнопромышленных испытаниях ЛКМ вертикального типа при изготовлении профильных НЛДЗ, обработке и анализе полученных результатов, разработке способов и устройства для получения НЛДЗ, формулировке выводов. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, 2 приложений и списка литературы. Материалы изложены на 9 страницах, содержат таблиц, рисунка. Список литературы составляет 6 наименований. Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в печатных работах, в том числе в тезисах докладов на научнотехнических конференциях и семинарах, статьях в центральной печати и 2 патентах РФ. Джкг. Э экономия, руб. С себестоимость продукции, рассчитанная на количественно одинаковый выпуск на традиционном и заменяемом оборудовании, руб.