Разработана математическая модель теплопередачи при формировании полого слитка способом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Рассчитаны теплофизические условия кристаллизации слитка в зависимости от технологических параметров плавки - электронно-лучевого нагрева и производительности процесса. Определены оптимальные параметры плавки полого слитка титанового сплава Ti - 6Al - 4V с внутренним (200 мм) и внешним (600 мм) диаметрами.

Рассмотрены способы дополнительного охлаждения замороженной формы (ЗФ), способствующие продлению сохранения их низкой температуры и прочности. Рассмотрены возможности применения хладагента, в частности жидкого азота, путем подачи его в толщу и рабочую полость формы из емкостей размещенных извне ЗФ, внутри крупного песчаного стержня или выполненных в составе опок для формовки. Показана возможность получения низкотемпературных форм методом вакуумной формовки. Для безопочной горизонтально-стопочной формовки предложено хладагентом охлаждать склиз, а также рассмотрена возможность использования склиза в качества холодильника для отливок. Предложенные решения можно использовать также при литье в традиционные песчаные формы.

Рассмотрены предпосылки создания технологии литья по ледяным моделям, а также прочность льда как материала для создания конструкций моделей. Описан ряд изобретений по технологии литья с использованием ледяных моделей. Показан перечень проблем для дальнейших исследований по совершенствованию этой новой технологии.

Представлен расчет тепловых потерь расплава в установке литья выжиманием с кристаллизацией под избыточным регулируемым давлением. На базе установленных зависимостей предложена формула для определения начальной температуры заливаемого в камеру выжимания расплава.

Одержано й узагальнено результати теоретичних та експериментальних досліджень, які забезпечили наукове обгрунтування та практичне рішення важливої прикладної науково-технічної проблеми - створення принципів конструювання та економічної високопродуктивної технології металургійного одержання та переробки сталевих композитних зливків для виробництва ефективних зварювальних дротів. На основі дослідження фізико-хімічних властивостей мікролегуючих елементів, фізичного та математичного моделювання кристалізації сталевих композитних зливків із порошковими вставками, заповнених металевими та неметалевими матеріалами, лабораторного та промислового експерименту, визначено широкі технологічні можливості композитного способу введення різноманітних домішок (мікролегуючих, розкиснювальних, флюсувальних) у зливки сталі для створення ефективних композитних зварювальних дротів різного складу та призначення з використанням металу зливка як уніфікованої матриці.