非晶薄带成型机设计与关键技术研究
发布时间：2021-07-30 20:10
非晶合金是一种亚稳态结构材料,其短程无序、长程有序的结构特点使其具备优异的软磁性能。非晶合金作为一种新材料在电子、电力行业应用广泛。非晶薄带成型机作为生产非晶合金带材的核心设备,可一次完成从原材料到成品带材制备的过程,是一种名副其实的绿色生产设备。本文设计出一种熔炼炉下置的非晶薄带成型机并对其关键技术进行研究,对提高非晶合金带产品质量具有十分重要的意义。在设计部分,重点对成型机的喷嘴、坩埚、熔炼设备、水冷铜辊等关键部件进行了分析与说明:创新地使用了一体式喷嘴杯;开发出一种高铝质坩埚以提高坩埚使用寿命;设计一种可快速更换水冷铜辊的机械结构。此外,本文还对设备的核心构件—主轴进行了分析与仿真。在关键技术研究部分,对熔炼炉泄漏与辊-嘴间距的测量、调节进行了深入研究:分析泄漏的复杂性与随机性,采用间接测量炉腔压力并反馈调节的“准闭环控制”压力补偿方案;采用激光测量方案,并设计一种新的辊-嘴间距调节机构。并且,在论证过程中,本文始终考虑到设备的安全防护。在成型机的设计、制造、装配、调试完成后进行了试生产,并随机抽取带材样品。在实验对比时,将成型机所产带材与进口带材及上铸式成型机所产带材进行带材表...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１晶体和非晶体的微观结构??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｒｙｓｔａｌｓ?ａｎｄ?ａｍｏｒｐｈｏｕｓ?ｃｒｙｓｔａｌｓ??
第二章非晶态合金的制备??材的尺寸、表面光洁度及带材边缘质量等，因此该工艺的核心是维持喷嘴和基板之间的??距离恒定。??ｒｘ?喷嘴壁??＾?Ｉ?溶融金属??＾?非晶带材??）?／急冷基板??ｙ／／／／Ｊ＾論＂／／／ｒｎ＾／ｈ??基板运动方向??图２．１平面流动铸造技术示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｌａｎｅ?ｆｌｏｗ?ｃａｓｔｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??２．３．２ＣＢＭＳ技术（旋铸技术）??ＣＢＭＳ技术英文全称Ｃｈｉｌｌ?Ｂｌｏｃｋ?Ｍｅｌｔ?Ｓｐｉｎｎｉｎｇ?Ｐｒｏｃｅｓｓ。该技术的工艺要点是将溶融??状态下的金属喷射到高速旋转的急冷辊或急冷盘表面，急冷辊（或急冷盘）以一定的角??速度运动以满足熔融金属瞬间冷却形成非晶合金的热力学要求１２１１。ＣＢＭＳ技术能连续稳??定地提供均匀致密的合金带材，因而不仅能作为实验技术使用，也可作为工业生产非晶??合金带材的工艺方法来使用。目前，采用ＣＢＭＳ技术制备非晶合金的主要方法有双辊法??和单辊法，单辊法又分为单包法与双包法，此三者中单包法应用更为广泛。而按其熔喷??机制又可划分为重力式和压力式。??感应线圈??〇：：?丨〇拼祸??溶融金属ｑ??丨，水口座??喷嘴?＇＂＇＇１?ｆｒ，＾：?／引带??水冷传动辊?丨’?非晶合金??图２．２双辊法??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｏｕｂｌｅ?ｒｏｌｌ?ｍｅｔｈｏｄ??１５??
图２．２双辊法??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｏｕｂｌｅ?ｒｏｌｌ?ｍｅｔｈｏｄ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高饱和磁化强度铁基非晶纳米晶软磁合金发展概况[J]. 惠希东,吕旷,斯佳佳,杜晨曦,王荣山. 工程科学学报. 2018(10)
[2]用于非晶薄带制备的辊嘴间距自动调节系统[J]. 王韬,李大寨. 制造业自动化. 2016(08)
[3]非晶软磁材料研究现状与发展趋势[J]. 何峻,赵栋梁. 金属功能材料. 2015(06)
[4]非晶纳米晶薄带成型设备设计[J]. 贾德利,朱宁乐,张海涛,吴智勇. 制造业自动化. 2015(17)
[5]非晶薄带厚度控制研究进展[J]. 马长松,刘金学,孙焕德,谢世殊. 宝钢技术. 2014(04)
[6]磁性非晶带用铬锆铜冷却辊制作新工艺[J]. 石孝永,何宝威,白继明. 科技信息. 2013(36)
[7]铁基纳米晶薄带在大功率变压器铁芯上的应用[J]. 宋翀旸,时红昊,王立军,郑直,杨科. 金属功能材料. 2013(05)
[8]纳米晶薄带固化成型铁芯在中高频功率变压器上的应用[J]. 宋翀旸,时红昊,王立军,杜宇. 金属功能材料. 2013(04)
[9]一种非晶材料甩带机辊嘴间距调节装置[J]. 徐绍明,孙斌煜,宋明娟. 机械工程与自动化. 2013(04)
[10]铁基非晶、纳米晶带材应用技术研究[J]. 刘凤芹,兰荣鑫,李晓雨. 材料导报. 2013(S1)
硕士论文
[1]非晶合金变压器研究与应用[D]. 胡伟.华北电力大学 2016
[2]基于非晶态合金的绝对压力传感器[D]. 乔灌楠.吉林大学 2012
[3]H8800圆锥破碎机关键部件的有限元分析[D]. 闵希春.东北大学 2011
[4]非晶带材厚度自动控制的研究[D]. 王志强.东北大学 2009
本文编号：3312049
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１晶体和非晶体的微观结构??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｃｒｙｓｔａｌｓ?ａｎｄ?ａｍｏｒｐｈｏｕｓ?ｃｒｙｓｔａｌｓ??
第二章非晶态合金的制备??材的尺寸、表面光洁度及带材边缘质量等，因此该工艺的核心是维持喷嘴和基板之间的??距离恒定。??ｒｘ?喷嘴壁??＾?Ｉ?溶融金属??＾?非晶带材??）?／急冷基板??ｙ／／／／Ｊ＾論＂／／／ｒｎ＾／ｈ??基板运动方向??图２．１平面流动铸造技术示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｌａｎｅ?ｆｌｏｗ?ｃａｓｔｉｎｇ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??２．３．２ＣＢＭＳ技术（旋铸技术）??ＣＢＭＳ技术英文全称Ｃｈｉｌｌ?Ｂｌｏｃｋ?Ｍｅｌｔ?Ｓｐｉｎｎｉｎｇ?Ｐｒｏｃｅｓｓ。该技术的工艺要点是将溶融??状态下的金属喷射到高速旋转的急冷辊或急冷盘表面，急冷辊（或急冷盘）以一定的角??速度运动以满足熔融金属瞬间冷却形成非晶合金的热力学要求１２１１。ＣＢＭＳ技术能连续稳??定地提供均匀致密的合金带材，因而不仅能作为实验技术使用，也可作为工业生产非晶??合金带材的工艺方法来使用。目前，采用ＣＢＭＳ技术制备非晶合金的主要方法有双辊法??和单辊法，单辊法又分为单包法与双包法，此三者中单包法应用更为广泛。而按其熔喷??机制又可划分为重力式和压力式。??感应线圈??〇：：?丨〇拼祸??溶融金属ｑ??丨，水口座??喷嘴?＇＂＇＇１?ｆｒ，＾：?／引带??水冷传动辊?丨’?非晶合金??图２．２双辊法??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｏｕｂｌｅ?ｒｏｌｌ?ｍｅｔｈｏｄ??１５??
图２．２双辊法??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｏｕｂｌｅ?ｒｏｌｌ?ｍｅｔｈｏｄ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高饱和磁化强度铁基非晶纳米晶软磁合金发展概况[J]. 惠希东,吕旷,斯佳佳,杜晨曦,王荣山. 工程科学学报. 2018(10)
[2]用于非晶薄带制备的辊嘴间距自动调节系统[J]. 王韬,李大寨. 制造业自动化. 2016(08)
[3]非晶软磁材料研究现状与发展趋势[J]. 何峻,赵栋梁. 金属功能材料. 2015(06)
[4]非晶纳米晶薄带成型设备设计[J]. 贾德利,朱宁乐,张海涛,吴智勇. 制造业自动化. 2015(17)
[5]非晶薄带厚度控制研究进展[J]. 马长松,刘金学,孙焕德,谢世殊. 宝钢技术. 2014(04)
[6]磁性非晶带用铬锆铜冷却辊制作新工艺[J]. 石孝永,何宝威,白继明. 科技信息. 2013(36)
[7]铁基纳米晶薄带在大功率变压器铁芯上的应用[J]. 宋翀旸,时红昊,王立军,郑直,杨科. 金属功能材料. 2013(05)
[8]纳米晶薄带固化成型铁芯在中高频功率变压器上的应用[J]. 宋翀旸,时红昊,王立军,杜宇. 金属功能材料. 2013(04)
[9]一种非晶材料甩带机辊嘴间距调节装置[J]. 徐绍明,孙斌煜,宋明娟. 机械工程与自动化. 2013(04)
[10]铁基非晶、纳米晶带材应用技术研究[J]. 刘凤芹,兰荣鑫,李晓雨. 材料导报. 2013(S1)
硕士论文
[1]非晶合金变压器研究与应用[D]. 胡伟.华北电力大学 2016
[2]基于非晶态合金的绝对压力传感器[D]. 乔灌楠.吉林大学 2012
[3]H8800圆锥破碎机关键部件的有限元分析[D]. 闵希春.东北大学 2011
[4]非晶带材厚度自动控制的研究[D]. 王志强.东北大学 2009
本文编号：3312049
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