Проведено розрахунки ультразвукових полів, утворених неперервним скануючим електронним пучком та одиночним імпульсом електронів у рідкому металі. Вказано можливі засоби підвищення інтенсивності звуку.

Рассмотрена сопряженная модель теплообмена и гидродинамики при затвердевании слитка электронно-лучевого переплава (ЭЛП). Модель базируется на уравнении конвективно-кондуктивного переноса энергии и полной системе уравнений Навье - Стокса с учетом термогравитационной, термокапиллярной и вынужденной конвекций, обусловленных сливом металла из промежуточной емкости. Методами компьютерного моделирования проанализирована тепловая и гидродинамическая обстановка в кристаллизующемся слитке ЭЛП цилиндрической формы.

Освещены особенности электронно-лучевой литейной технологии, нестационарного нагрева расплава электронным лучом и закономерности жидкофазного рафинирования металлов. Проанализированы технологические особенности электронно-лучевой тигельной плавки и получения литых изделий из разных металлов и сплавов. Описаны конструкции электронно-лучевых литейных установок и тиглей с системами электромагнитного перемешивания расплава.

Разработан новый метод диспергирования расплава из промежуточной емкости в процессе электронно-лучевого переплава. Создана технологическая оснастка для его реализации в электронно-лучевой печи. Описан процесс получения новым методом слитка алюминиевого сплава АМг1. Исследованы макро- и микроструктура полученного образца.

Показано, что при плавке металлов в электронно-лучевых установках в холодных тиглях с системами электромагнитного перемешивания основные потери металла испарением наблюдаются в области фокального пятна. Они изменяются в зависимости от диаметра луча, удельной мощности в области фокального пятна, времени плавки, тока и движения жидкого металла в тигле. Размеры тигля и уровень ванны расплава в тигле влияют на потери металла по ходу плавки.

Построена математическая модель тепловых процессов кристаллизации плоских слитков-слябов при электронно-лучевой плавке с промежуточной емкостью (ЭЛПЕ) и порционной подачей жидкого металла. Рассчитаны оптимальные технологические режимы и параметры плавки. По технологии ЭЛПЕ с порционной кристаллизацией получены экспериментальные плоские слитки-слябы из сталей АК-25 и АК-33. Показано высокое качество выплавленных слитков.

Описана электронно-лучевая установка промышленного типа УЭ-121 и приведены ее технические характеристики. Изложены основные функциональные особенности узлов установки - рабочих камер, технологической оснастки, электронных пушек, источника питания.

Приведен краткий обзор конструктивного исполнения плавильно-заливочных тиглей с системами электромагнитного перемешивания расплава, которые используются при электронно-лучевой гарнисажной плавке металлов и сплавов. Показана перспективность разработанных систем электромагнитного перемешивания для оснащения ими кристаллизаторов скольжения при формировании слитков в электронно-лучевых печах.

Методом разрезного анода исследовано распределение плотности электронного тока на поверхности цилиндрического металлического образца, оценены ширина зоны нагрева и эффективный коэффициент полезного действия источника тепла при электронно-лучевой бестигельной зонной плавке.

Исслеледованы закономерности испарения и конденсации углерода при электронно-лучевом испарении его через расплав вольфрама, что позволяет существенно повысить скорость испарения углерода. Получены зависимости скорости испарения углерода и содержания примеси вольфрама в конденсате от мощности нагрева и угла падения парового потока.

Індекс рубрикатора НБУВ: К314.18

Рубрики:

Електронно-променева металургія

Шифр НБУВ: Ж14257 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изложены конструктивные особенности и технические характеристики новой промышленной электронно-лучевой установки УЭ-5812. Обоснована необходимость широкого внедрения установок этого класса в металлургию титана. Показана экономическая эффективность данной установки за счет технических и технологических преимуществ, в частности возможности плавки недробленых блоков губчатого титана.

Рассмотрен опыт восстановления устаревшей электронно-лучевой плавильной установки с применением новейших разработок в области электронно-лучевой техники и технологии. Реконструкция установки с использованием новых газоразрядных электронных пушек и системы управления позволила освоить выпуск новых видов продукции, в том числе с повышенными требованиями к химическому составу. Проведенные работы позволили в 2,5 раза повысить производительность оборудования, а также создать задел для дальнейшего развития.

Приведены результаты экспериментального изучения распределения электромагнитных полей (ЭМП) в рабочем пространстве кристаллизатора, оснащенного системой электромагнитного перемешивания. На примере формирования слитков меди показано, что наложение ЭМП на расплав в кристаллизаторе способствует улучшению их кристаллического строения.

Описаны основные этапы моделирования теплофизических процессов формирования слитков электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Определены перспективные направления совершенствования моделей. Исследован процесс остывания крупногабаритных титановых слитков в условиях вакуума. Установлена зависимость времени остывания от размера слитков.

Представлены результаты исследования условий для автоматического видеоконтроля уровня ванны при электронно-лучевом переплаве. Дан анализ видеоизображений ванны расплавленного металла и изложены принципы измерения его уровня с помощью видеокамеры. Указаны способы борьбы с помехами, предложены принципы повышения точности измерения. Рассмотрены вопросы повышения надежности измерения, описаны способы диагностики работоспособности системы видеоконтроля.

Створено математичну модель формування поля яскравості зони розплаву за наявності перевідбиття випромінювання у вакуумній камері, на базі якої розроблено методику оцінки похибки та метод підвищення точності вимірювання температури. На підставі експериментально встановлених закономірностей формування поля яскравості у межах фазового переходу з метою підвищення точності вимірювання висоти зони розплаву запропоновано метод виділення контуру зображення. Розроблено методику, пристрій та програмне забезпечення для експериментального дослідження розподілу яскравості поверхні зони розплаву для різних режимів плавки. Одержано функції розподілу яскравості та температури на поверхні зони розплаву. Встановлено, що функція розподілу температури за висотою зони розплаву несиметрична, а збільшення швидкості переміщення зони розплаву призводить до збільшення температурного градієнта на поверхні рідкої фази.

Досліджено науково-технічну задачу з розробки нових конденсованих з парової фази композиційних матеріалів (KM) для електричних контактів на основі додатково легованої алюмінієм, оловом, хромом міді та молібдену з ціллю підвищення корозійної стійкості. Розроблено технологію одержання KM матеріалів методом електронно-променевого випаровування-конденсації. Визначено структуру, фізико-хімічні та механічні властивості матричних сплавів на основі міді та вибрано оптимальні склади матриці. Вивчено структуру та корозійну стійкість KM серії МДК в дистильованій воді та показано, що зі збільшенням концентрації молібдену корозійна стійкість конденсатів зменшується. Проведено гравіметричні дослідження, розраховано вагові та глибинні показники корозій нових KM (Cu - 0,05 - 0,1 % Zr - 0,05 - 0,1 % Y - 6 % Al) - Mo, (Cu - 0,05 - 0,1 % Zr - 0,05 - 0,1 % Y - 0,34 % Cr) - Mo, (Cu - 0,05 - 0,1 % Zr - 0,05 - 0,1 % Y - 3,76 % Sn) - Mo і показано, що найбільшу корозійну стійкість має система (Cu - Y, Zr, 0,34 % Cr) - Mo (МДК-ЗХ), бал її корозійної стійкості становить 2.

Проаналізовано проблему підвищення точності вимірювання лінійних параметрів температурних фрагментів зони плавки за допомогою телевізійних засобів вимірювання. Запропоновано формулу для кількісної оцінки порогового контрасту. Проведено дослідження змін порогового контрасту залежно від просторової частоти.

Рассмотрены направления совершенствования технологических процессов электронно-лучевой плавки и литья в Украине. В современных условиях для нашей страны наиболее перспективными направлениями, наряду с получением крупногабаритных слитков титана, является получение литых изделий ответственного назначения из титана и его сплавов, плавка сплавов циркония с получением трубных заготовок для изготовления труб-оболочек тепловыделяющих элементов ядерных блоков, рафинирование отходов жаропрочных сплавов с получением мерных шихтовых заготовок для литья лопаток газотурбинных двигателей и рафинирование металлургического кремния для получения фотоэлектрических преобразователей солнечной энергии.