РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ
ARTICLE_25_PDF

Ключові слова

electron-beam melting
skull crucible
electromagnetic stirring system
mathematical modeling of electromagnetic and hydrodynamic processes електронно-променеве плавлення
гарнісажний тигель
система електромагнітного перемішування
математичне моделювання електромагнітних та гідродинамічних процесів

Як цитувати

[1]
Гориславець, Ю., Ладохін, С., Глухенький, О., Лапшук, Т., Бондар, О. і Дрозд, Є. 2022. РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 2018, 4 (Груд 2022), 118. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2018.04.118.

Анотація

Представлено особливості технології електронно-променевого гарнісажного плавлення тугоплавких металів та сплавів. Сформульовано її переваги та недоліки. Одним з основних напрямків подальшого розвитку визнано підвищення максимального об’єму розплаву в гарнісажному тиглі. Обґрунтовано необхідність проведення математичного моделювання мультифізичних процесів з метою раціонального вибору конструкції гарнісажного тигля з системою електромагнітного перемішування, що забезпечує одержання до 150 кг розплаву титану за одну плавку. Зокрема, розглянуто питання вибору конструкції та режимів роботи системи електромагнітного перемішування з акцентом на особливостях її роботи на початковому етапі накопичення розплаву. Наведено методику чисельного тривимірного моделювання електромагнітного поля і гідродинаміки в системі "індуктор – гарнісажний тигель". Електромагнітна задача сформульована відносно векторного магнітного та скалярного електричного потенціалів, гідродинамічна – у вигляді рівнянь Нав'є-Стокса з використанням низькорейнольдсової k-ε моделі турбулентності. Серед факторів, що визначають ефективність електромагнітного перемішувача, розглядалися: кількість котушок індуктора, кут зсуву фаз між струмами сусідніх котушок, напрям біжучого магнітного поля, частота живлення. Електромагнітна та гідродинамічна задачі розраховувалися для п’яти положень границі між розплавом та гарнісажем, які відповідають послідовним етапам плавки з поступово збільшеним об’ємом розплаву в тиглі. Розглядалися індуктори з двома, трьома та шістьма котушками. При порівнянні варіантів за критерій ефективності перемішування приймалася середня швидкість руху в об'ємі розплаву. Представлено результати розрахункового дослідження, запропоновано алгоритм роботи системи електромагнітного перемішування. Бібл. 9, рис. 8.

https://doi.org/10.15407/techned2018.04.118
ARTICLE_25_PDF

Посилання

Gladkov A.S., Levitsky N.I., Chernyavsky V.B. Features of melting of complex alloys on the basis of titanium and zirconium in electron-beam casting skull installations. Proc. Intern. Conf. Ti-2008 in the CIS, St. Petersburg, May 18-21, 2008. Pp. 50-53. (Rus)

Glukhenkyi A.I., Goryslavets Y.M., Bondar A.I., Ladokhin S.V., Lapshuk T.V., Drozd E.A. The modeling of electron-beam melting of titanium in skull crucible. Protsesy littia. 2017. No 2. Pp. 30-38. (Rus)

Glukhenkyi A.I., Goryslavets Y.M., Bondar A.I., Ladokhin S.V., Lapshuk T.V., Drozd E.A. Design of skull crucibles of high-capacity for electron-beam melting of titanium. Protsesy littia. 2017. No 4. Pp. 58-65. (Rus)

Podoltsev A.D., Kucheriаva I.N., Ladokhin S.V. Analysis of MHD processes during electromagnetic stirring of molten metal in a sectional conductive crystallizer. Proc. 3rd Intern. Conf. Inconventional Electromechanical and Electrical System, Alushta, the Crimea, Ukraine, September 19-21, 1997. Pp. 1193-1200. (Rus)

Ulianov V.L. Electron-beam skull melting upon receiving of shaped castings. Liteinoe proizvodstvo. 1972. No 10. Pp. 13-15. (Rus)

Schiller Z., Gaizig W., Panzer Z. Electron-beam technology. Moskva: Enerhiia, 1980. 528 p. (Rus)

Electron-beam melting in foundry. Kiev: Stal, 2007. 626 p. (Rus)

Frei W. Which Turbulence Model Should I Choose for My CFD Application? URL: https://www.comsol.com/blogs/which-turbulence-model-should-choose-cfd-application (Accessed at 28.09.2017)

Westerberg K.W., Meier T.C., McClelland M.A. Analysis of the E-Beam Evaporation of Titanium and Ti-6Al-4V. Proc. Conf. Electron Beam Melting and Refining – State of the Art 1997, Bakish Materials Corp., Englewood, NJ. P. 208-221.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Авторське право (c) 2022 Array

Переглядів анотації: 33 | Завантажень PDF: 5

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.