感应加热冒口装置设计及补缩效果的研究

发布时间：2017-08-13 00:14

  本文关键词：感应加热冒口装置设计及补缩效果的研究

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【摘要】：大型铸钢件在电站、矿山设备、船舶和石油化工等多个行业有重要应用，其的质量好坏关系到国家和人民的切身利益。但是在生产过程中，由于铸件尺寸大、凝固时间长、收缩量大，常常出现各种形式的缺陷，造成难以达到要求。冒口设计是解决缺陷问题的有效措施，如何延长冒口凝固时间是冒口设计的关键环节。本文在总结前人冒口研究成果的基础上，，提出了一种在冒口外部放置具有导磁性的加热套利用感应加热方法使加热套发热来延长冒口凝固时间的方法。设计了感应加热装置。分别利用模拟和实验手段对感应加热来提高冒口凝固时间的方法进行了验证。获得了以下结果。 利用感应加热电源和感应线圈进行了测温实验，研究了圆筒状导磁性材料（钢、石墨）在感应磁场中的发热规律。研究表明，圆筒状导磁性材料（钢、石墨）发热功率与磁场强度、材料电阻率、外径和壁厚有关。选择了适合铸钢件使用的加热套材料。此外还通过测温实验测量了利用感应加热条件下冒口内的温度变化情况，得到了冒口内温度曲线，结果表明，使用感应加热冒口温度变化远远好于使用发热冒口，在理论上证明了感应加热冒口的优越性。 选择了杆状铸件作为研究对象，设计了另外两组对照实验利用procast模拟软件对感应加热冒口进行了模拟验证，结果表明相比普通冒口，使用感应加热冒口，可以使铸件热节由铸件内部上移到冒口中，并预测了缩孔可能出现的位置。进行了三次实际浇注实验。结果表明，使用感应加热冒口，可以大大缩小铸件的冒口尺寸，并能够得到更加致密的铸件。 此外，为了这种方法在生产中的应用，还设计了感应加热器和感应加热电源的移动装置。装置，易于控制，成本低，有利于在实际生产中推广使用。
【关键词】：铸钢件 冒口 补缩 感应加热 加热套
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG260
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-22
• 1.1 课题研究背景8
• 1.2 冒口及冒口研究8-17
• 1.2.1 冒口基本知识8
• 1.2.2 冒口设计原则8-10
• 1.2.3 冒口的计算方法10-12
• 1.2.4 冒口研究现状12-17
• 1.3 感应加热技术的基本知识17-21
• 1.3.1 感应加热的原理17-19
• 1.3.2 感应加热的特点和应用19-20
• 1.3.3 感应加热国内外研究现状20-21
• 1.4 课题研究的内容及意义21-22
• 1.4.1 本课题研究的内容21
• 1.4.2 本课题研究的意义21-22
• 第2章 感应加热冒口22-30
• 2.1 加热套作用及材料选择22-24
• 2.2 感应加热装置24-27
• 2.2.1 感应加热器型号的选择25-26
• 2.2.2 感应加热电源频率选择26
• 2.2.3 水冷电缆使用长度选择26
• 2.2.4 感应加热装置加热效率分析26-27
• 2.3 主要工艺参数的确定27-29
• 2.3.1 内浇道尺寸的确定27-28
• 2.3.2 直浇道尺寸的确定28-29
• 2.3.3 冒口尺寸的确定29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 实验方法和实验过程30-43
• 3.1 感应加热模拟分析30-37
• 3.1.1 建立模型和网格剖分30-31
• 3.1.2 前处理设置31-34
• 3.1.3 实验结果与讨论34-37
• 3.2 浇注实验和结果分析37-42
• 3.2.1 实验设备37
• 3.2.2 实验过程37-40
• 3.2.3 实验结果40-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第4章 感应加热器移动装置43-46
• 4.1 装置总体设计43-45
• 4.1.1 装置构成43-44
• 4.1.2 装置工作原理44-45
• 4.2 本章小结45-46
• 第5章 总结46-47
• 在学研究成果47-48
• 参考文献48-51
• 致谢51

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：664386