金属熔体

摘要： 增加真空深度可以极大地促进挥发性金属杂质的去除。通过下列过程来去除这些杂质:1)杂质向表面转移,这个过程由两个程序构成,一个是对流过程,一个是扩散过程;2)杂质蒸发。熔炼时由于金属熔液产生运动,对流气流在均衡熔池深处的杂质浓度方面发挥了决定性的作用。在表面层在均衡杂质浓度的过程中杂质扩散具有重大的作用。

摘要： 美国南方线材公司研发了一套注册商标为Ultra-DTM的超声波在线熔体净化系统,用于净化铝合金熔体。在工业生产线上的实验结果表明,这种超声波熔体净化系统在去除铝合金熔体中的氢气、夹杂物、碱金属等方面具有替代铝合金铸造生产线上的转子除气系统的潜力。该超声波除气除渣的基本原理是:在熔体中通入少量惰性气体,使超声波作用于金属熔体,然后利用超声波的“空化”效应将气体打散成细小的气泡,通过这些细小气泡的上浮,将熔体中的氢气和夹杂物带出熔体,最终达到除气除渣、净化熔体的效果。Ultra-DTM超声波熔体净化系统可以将5154合金中的Na含量从18 ppm降低至2 ppm,将Li含量从6 ppm降低至3 ppm。

摘要： 金属熔体沉积增材制造技术可通过逐层堆积直接成形零构件,无需特殊模具和昂贵设备,被公认为是一种节能、降耗的新型快速成型方法,极具发展潜力.研究了按需喷射下金属熔体沉积、铺展凝固机理以及其工艺参数控制;层流和湍流不同情况下金属熔体沉积铺展的主要特征参数;探索了金属微熔体在小空间、大时间温度梯度环境下沉积成型中熔体流动行为、凝固成型机理.这种成形方法将为复杂金属构件的高效控形控性增材制造开拓新途径.%Metallic melts deposition material-adding manufacturing technology can directly form zero components through layer-by-layer accumulation,without special mould and expensive equipment,which has been widely recognized as a new kind of energy saving & consumption reduction rapid prototyping method with extreme development potential.The metallic melts deposition,spreading solidification mechanism and the process parameter control under on-demand injection have been studied.The melt flow behavior and solidification molding mechanism of the micro metal melt have been explored during deposit forming process in little space & large time temperature gradient environment.The main characteristic parameters of metal melt during deposit spreading process have been studied under laminar flow and turbulent flow conditions.This method will create a new method for efficient control materialadding production of complex metal member.

摘要： 超声是实现金属凝固组织细化的一种高效、简单方法,具有无“污染”熔体等诸多优点,但超声细化的关键——金属熔体中的声空特性尚不清楚,制约了超声细化理论的发展及该细化方法的应用.针对声空化,详述了声空化泡的形成、声空化结构与声空化泡的分布、声空化泡运动学与动力学的研究进展,介绍了金属熔体中声空化特性的研究现状,并对新研究方法与方向进行了展望.%Ultrasound is an efficient and simple method to realize the refinement of metal solidification structure,and it has many advantages such as no "contamination" melt,but the key to ultrasonic refinement is that the sound and air properties in the metal melt are not yet clear,which restricts the development of ultrasonic refinement theory and the application of this refinement method.Aiming at acoustic cavitation,the development of acoustic cavitation bubbles,acoustic cavitation structures & the distribution of acoustic cavitation bubbles,and the research progress of kinematics & dynamics of acoustic cavitation bubbles have been described in detail.The research status of acoustic cavitation characteristics in metal melts has been introduced.The new research methods and directions have been prospected.

摘要： Adopt the method of numerical calculation and experimental analysis, further study of the fracture, the spreading process of metallic melts and remelting and substrates, the results showed that the melt under its own gravity, metal surface tension and pulse pressure downward pressure, gravity and gas pressure pulse is melt fracture, from the reaction between the nozzle and the metal surface tension makes melt gradually formed round ball after fracture. Metal melt deposition process on the basis of morphological changes of metal melt, will the whole process is divided into three stages: sedimentary stage movement, sedimentary spreading and balance. When the metal melt deposition on the substrate, if interface temperature above the melting point of matrix, and the substrate can melt, forming a good metallurgical bonding.%采用数值计算与实验分析相结合的方法，深入研究了金属熔体的断裂、铺展过程及与基体重熔性，结果表明：熔体受自身重力、金属表面张力以及脉冲气压向下压力作用，其中重力和脉冲气压力是促使熔体断裂，脱离喷嘴的作用力，而金属表面张力使得断裂后的熔体逐渐形成圆球形。金属熔体沉积过程依据金属熔体形态特征变化，将整个沉积过程划分为三个阶段：运动、沉积铺展和平衡阶段。当金属熔体沉积在基体上，如果界面温度超过基体的熔点，基体会熔化，形成很好的冶金结合。

摘要： Pick to metal melt injection after breaking into small droplets, through coordinated movement with motion platform device, can accurate deposition on substrates, to meet the requirements of stamping forming. However capillary metallic melts under different interference, easy appear skewed, the interrupt, can’t even intermittent problems, difficult to control the molten metal deposition process. So you need to metal melt injection of fluid-solid coupling system is studied.%金属熔体喷射断裂成小液滴后，通过与运动平台装置的协同运动，可在基板上准确沉积，以达到制件成形要求。然而受到不同因素干扰的毛细金属熔体容易出现偏斜、中断，甚至无法断续等问题，难以控制熔融金属沉积过程。因此需要对金属熔体喷射流固耦合特性进行系统的研究。

摘要： 金属熔体的扩散行为是凝聚态物理研究的重要课题之一.金属熔体的扩散系数是描述熔体质量传输现象的重要参数,精确的扩散系数对于基础材料科学研究和工程应用领域都非常重要.介绍了几种常用的金属熔体扩散系数测量技术以及国内关于金属熔体扩散的研究进展.由于受到各种因素的影响,如重力效应引起的对流,地面条件下测量得到的扩散系数往往存在很大的误差.总结了国外学者在空间微重力环境下开展的一系列的金属熔体扩散系数测量研究工作,由于技术和成本的限制,目前空间实验得到的精确的扩散测量结果还十分匮乏,这导致人们对金属熔体微观质量传输机制认识远远不足.结合现有的实验结果简要介绍了几种扩散理论模型,并予以简要的评述.最后给出了熔体扩散未来值得研究的方向,提出了未来要解决的科学及技术问题.%The study of the diffusion behavior in liquid metals is an important subject of condensed physics research.The diffusion coefficient of liquid metals is a key parameter to describe the mass transfer phenomena.Accurate diffusion coefficients are important for the studies of fundamental materials science and engineering applications.In this paper,several common measurement techniques and progress of domestic research on diffusion in liquid metals are introduced.Due to the influences of various factors such as convection caused by gravity,the diffusion coefficients measured on the ground often have great errors.This paper summarizes a series of research works in the microgravity environment carried out by foreign scientists.Due to the limitation of technology and cost,the precise diffusion measurement results obtained by the space experiment are still very lacking,that results in people`s understanding of the mass transfer mechanism of molten metal is far from enough.Several diffusion theory models are briefly introduced based on the existing experimental results.Finally,the future research direction of liquid metal diffusion is given,and the scientific and technical problems to be solved are proposed.

摘要： The effect of power ultrasound in molten metal shaping was summarized.The application and mechanism of ultrasonic treatment in the grain refinement,degassing and impurity removal in casting process,as well as strengthening of weld seam by reducing residual stress and promoting interfacial wetting in welding process were reviewed in details.The progress in high-speed photography of ultrasonic cavitation bubbles and synchrotron radiation X-ray imaging of crystal growth in molten metal was reviewed and discussed.It was proposed to adopt in-situ investigation of mechanism of ultrasound in liquid metal medium by combining high-speed photography and synchrotron radiation X-ray imaging.It aims to provide theoretical guidance for further applications of ultrasound in the molten metal shaping.%主要介绍功率超声在金属熔体成形领域中的作用,详述了超声在铸造成形、辅助焊接成形中细化晶粒、除气除杂、强化焊缝、减小残余应力、促进界面润湿等方面的应用和作用机理.针对超声空化气泡的高速摄影及金属熔体中晶体生长的同步辐射X射线成像观察的研究进展,提出将高速摄影与同步辐射X射线成像结合起来,通过原位观察方法研究超声波与液态金属媒质的相互作用机理,为进一步促进超声在金属熔体成形中的应用提供理论指导.

摘要： 概括介绍了钙钛矿型质子导体的结构、质子传输机理等定氢探头材料相关基础理论,并重点介绍了金属熔体定氢探头的基本原理,探头材料的基本体系及基本要求,质子导体定氢探头的发展状况及目前存在的问题等,为金属熔体质子导体定氢探头领域的研究和开发提供参考.

摘要： 本文研究Pb-20%Sn合金在进行超声处理后电阻变化曲线,研究发现曲线中的电阻突变点明显;电阻值呈先下降后上升趋势.通过超声处理熔体后电阻转变来间接体现超声波对熔体的结构影响.

摘要： 金属熔体均细处理技术(或称外场处理技术)是金属熔体处理技术的重要类别之一,它应用于金属半固态或低温液态流变成形等各种铸造场合,目的是实现凝固组织的整体均匀化和细化.基于性价比,本文提出了评价外场处理技术的三个原则:工艺简单原则、均匀细化原则和减少缺陷原则.结合对现有外场处理技术的客观评价,引荐了一种类似豆浆机原理的"金属熔体切割破散处理技术".

摘要： 本研究为了揭示气泡在液态金属熔体表面行为特征及其影响因素,应用VOF方法对单个气泡与金属熔体自由表面相互作用进行了数值计算，分别考察了气泡尺寸、表面张力、液体粘度对气泡运动、变形和破裂的影响。结果表明：气泡半径越大，越容易浮出液面。作用在气泡和液面上的表面张力的主要效应是阻止气泡变形，表面张力小时，气泡变形严重，液面明显地凸起。液体的粘性则有阻滞气泡运动和延缓破裂的能力。

摘要： 本文以X射线衍射实验结果为基础，结合理论分析，建立了金属熔体原子团簇微观热收缩模型——团簇几何模型，并从数学和实验结果两方面进行了证明与论证，此模型不仪能定性地解释原子团簇的微观热收缩现象，而且能对平均原子问距进行定量的计算，计算结果与X射线衍射实验的结果吻合较好。

摘要： 本文以X射线衍射实验结果为基础，结合理论分析，从原子能量变化和团簇结构变化的角度，建立了金属熔体原子团簇微观热收缩模型----团簇“坍塌”模型，并应用此模型对熔体的微观结构变化进行了分析，揭示了原子团簇微观热收缩的本质。此模型能够定性地解释原子团簇的微观热收缩现象，与X射线衍射实验的结果吻合较好。

摘要： 采用试验与数值模拟相结合的方法，对波浪型倾斜板振动作用下金属熔体在斜板表面的传热与传质进行了研究.结果表明，在波浪型倾斜板振动过程中，熔体在斜板表面宏观上沿斜板表面法向散热，合金等温线从靠近斜板侧向靠近空气侧逐渐向下偏移。微观熔体质点在斜板表面沿各个方向散热均匀，这种动态传热规律促进了爆发形核，为细小球形晶的形成提供了重要前提条件。振动与金属流动大大提高了溶质扩散系数，加速溶质在液相中扩散，使熔体内部成分场均匀，为晶粒爆发形核和保持球状生长提供了重要条件。

摘要： 为了探讨脉冲磁场下熔体流动,传热和宏观凝固特性,本文首先提出采用傅里叶级数实现任意周期脉冲磁场瞬态电磁场的计算和引入低雷诺k-epsilon模型,从而建立多周期下脉冲磁场熔体湍流运动的多孔介质凝固模型.另外,凝固能量方程焓法求解过程中,采用连续液相率函数取代分段液相率函数,有效简化运算复杂度.

摘要： 本文研究了用液流混合方法(CRP)制备A357半固态浆料时,熔体流动、熔体温度和反应器温度等因素对浆料组织的影响。结果表明,熔体经过反应器的强制混合后,形成的半固态浆料内部初生相呈细小的近球状,与未经处理的浆料组织有显著差异，而低的熔体温度和反应器温度有利于减小初生相尺寸,促进其形成近球状。进一步的分析说明液流混合影响了金属熔体的形核与生长过程,进而改变了凝固组织。

摘要： 喷射成形是人为地控制凝固条件，经过金属熔体的分散、飞行快速冷却、半固态凝固及锭坯进一步冷却等阶段，得到特殊的锭坯组织的成形过程。沉积锭坯组织是上述四个阶段金属熔体凝固的综合结果。近成形是喷射成形技术的另一特点，喷嘴形式、喷嘴数量、沉积器的形状与运动方式影响和决定沉积锭坯的外形。材料的凝固与成形受众多因素影响，很多工艺参数的作用规律尚不明确，因此喷射成形过程的模拟研究十分必要。本文介绍了目前喷射成形工艺中所涉及的理论问题与相关模型。

摘要： 物理场细化法由于符合环保的要求，而且被处理的金属铸件或铸锭可以循环利用，因而近年来该技术在世界范围内得到了普遍的关注。超声波熔体处理技术属于物理场细晶技术之一，近年来，随着超声波技术的不断发展，超声波在金属凝固方面得到了广泛的应用。在铸造金属凝固过程中引入超声波振动，使凝同铸锭晶粒细化、组织均匀，去除气孔，铸件的宏观及微观偏析均得到改善。本文在前期研究基础上，介绍超声波对各种金属铸造熔体的处理效果，并分析了影响这一效果的原因。

摘要： 物理场细化法由于符合环保的要求，而且被处理的金属铸件或铸锭可以循环利用，因而近年来该技术在世界范围内得到了普遍的关注。超声波熔体处理技术属于物理场细晶技术之一，近年来，随着超声波技术的不断发展，超声波在金属凝固方面得到了广泛的应用。在铸造金属凝固过程中引入超声波振动，使凝同铸锭晶粒细化、组织均匀，去除气孔，铸件的宏观及微观偏析均得到改善。本文在前期研究基础上，介绍超声波对各种金属铸造熔体的处理效果，并分析了影响这一效果的原因。

摘要： 本发明涉及一种用于测定金属熔体或熔渣中氧活性的测量装置，其具有一个设置在支承管端部的测量头，该支承管上置有一个电化学测量元件，其中所述电化学测量元件上设有一根一端封闭的固体电解质管，该固体电解质管的封闭端和至少其外周的一部分被一根一端封闭的钢管包围，其中在所述固体电解质管内的封闭端上置有一种标准材料和邻接所述标准材料的填料，其中沿所述固体电解质管、用这样的方式置有一根用作电极的金属棒：使该金属棒一方面与所述标准材料接触，另一方面，又使之伸出所述固体电解质管的开口端，而且其中所述固体电解质管的开口端上设有一个套盖。所述测量装置的区别在于所述套盖的结构呈帽形，该套盖套装在所述钢管或固体电解质管的外表面上，还在于所述套盖具有透气性。

摘要： 本发明公开一种高温金属熔体瞬时流速、瞬时流长的测试装置，包括浇口、浇道、缓冲池、流形槽、水平工作台和LRC‑800电阻测量仪组成，缓冲池与浇道和流动形槽相连，在流形槽底部存在一条长度与流形槽相近而宽度和深度均小于流形槽的槽体，该槽体可用于安装电阻丝以测试高温金属熔体流速随时间的变化情况，电阻丝两端分别与LRC‑800电阻测量仪连接，该装置制作成本低、操作简单，能够准确测量高温金属熔体的流动性，从而为铸造行业提供一定的理论和实验支持。

摘要： 本发明公开了一种高温金属熔体动态流动性测试装置及金属熔体流动测量方法，该装置包括浇口、浇道、缓冲池、流形槽、水平工作台、精密电磁感应测量仪和高速摄影机等组成，缓冲池与浇道和流动形槽相连，在流形槽底部放置若干个长方形的永恒磁体，在流形槽上部覆盖一块透明的石英玻璃板；测量方法包括记录不同位置磁通密度波动的峰值和波动时间，从而得到高温金属熔体流过两块磁铁之间的平均流动速度ν1和流过每一块磁铁的流动速度ν2，同时，实时测得任意时刻高温金属熔体表面的流动速度ν3，将ν1、ν2和ν3进行耦合，获得金属流体的实时流动速度。该方法能够准确测量高温金属熔体的流动性，从而为铸造行业提供一定的理论和实验支持。

摘要： 本发明涉及一种用于按连续的过程实施由一种金属熔体尤其轻金属熔体生产铸件(M)的生产线，包括多个功能单元，其中，一个型芯制造单元(2)用于制造铸造型芯、一个铸模装配单元(3)用于装配设计为型芯盒的铸模(G)、一个浇铸单元用于将金属熔体浇铸到铸模(G)内、一个冷却装置(5a)用于冷却分别包含在铸模(G)内的金属熔体以及一个脱模单元(5b)用于破坏性地将铸模(G)从铸件(M)上去除。为了使这种生产线能经济和柔性地生产造型复杂和能承受高负荷的铸件，尤其发动机体，按本发明规定，各个彼此相继连续的功能单元(2－5b)分别借助一个输送装置(12、19)互相直接连接；并且，生产线(1)生产成品铸件(M)的节奏由型芯制造单元(2)提供由其制成的铸造型芯的节奏决定。

摘要： 本发明涉及一种尤其适用于金属熔体面上所浮熔渣的熔体取样器，该取样器包括一个置于支座中的单件式或多部件组合式壳体，其中设有一个入口和一个包括两面相向室壁的采样室，同时在一面室壁上设有一个导入孔。为使取样能够均匀而前后一致地进行，在采样室内隔开采样室室壁一定距离配置了一块至少有一个通流孔的间隔板。

摘要： 本发明涉及一种用于引入在钢铁冶金中存在于金属熔体上的熔渣内的混合物，这种混合物的用途以及用于预处理在钢铁冶金中存在于冶金容器(例如转炉、电弧炉或盛钢桶)中的金属熔体上的熔渣的方法。

摘要： 本发明涉及一种在冶金熔炉中(3)的金属熔体(2)上制备泡沫熔渣(1)的方法，其中含有至少一种金属氧化物和碳的混合物(4)被投入熔炉(3)中，此时在熔渣(1)下面金属氧化物被碳还原，并且在还原过程中产生的气体在熔渣中形成气泡，使得熔渣被泡沫化。为了最优地形成泡沫熔渣，按照本发明设想，混合物(4)被投入熔炉(3)，以形成或保持泡沫熔渣(1)层的理想高度(h)或理想高度范围(h)。

摘要： 本发明涉及一种对由轻金属熔体特别是铝熔体制成的铸件进行热处理的方法，通过该方法可以特别有效地消除以复杂方式形成的铸件的内部应力，所述方法可以以经济的、对带式生产有效的方式实施。为此目的，各铸件在退火处理后进行淬火，或从铸造热度淬火，冷却至一低温，随后浸入温度高于常压下水沸点的盐熔体中而突然加热至一高温。

摘要： 本发明提供一种用于通过测量头来测定金属熔体或熔渣中的氧活性的测量装置，该测量头设于输送管一端并且其上设有电化学测量单元。所述电化学测量单元具有固体电解质管，其一端封闭并在该封闭端含有标准物和电极，电极从所述固体电解质管的另一端伸出。所述固体电解质管在其外表面上具有由硅酸锆和氟化物的混合物制成的涂层。所述测量头也可以具有热电元件，并且根据氧活性测定结果，所述装置可以被用于测定熔化物中的硅和/或碳含量。

摘要： 本发明涉及一种用于测定金属熔体或熔渣中氧活性的测量装置,其具有一个设置在支承管端部的测量头,该支承管上置有一个电化学测量元件,其中所述电化学测量元件上设有一根一端封闭的固体电解质管,该固体电解质管的封闭端和至少其外周的一部分被一根一端封闭的钢管包围,其中在所述固体电解质管内的封闭端上置有一种标准材料和邻接所述标准材料的填料,其中沿所述固体电解质管、用这样的方式置有一根用作电极的金属棒:使该金属棒一方面与所述标准材料接触,另一方面,又使之伸出所述固体电解质管的开口端,而且其中所述固体电解质管的开口端上设有一个套盖。所述测量装置的区别在于所述套盖的结构呈帽形,该套盖套装在所述钢管或固体电解质管的外表面上,还在于所述套盖具有透气性。