Получение плоских деталей из пеноалюминия в переменном электромагнитном поле

И. И. Растворова

Аннотация


Исследуется электромагнитная технология производства сверхлегких панелей из материалов на основе пеноалюминия. Рассматривается теория взаимодействия электромагнитного поля с веществом в твердожидком состоянии и формирование соответствующего распределения его в пространстве и во времени для реализации новых технологий и оборудования.

Предлагаемая технология производства сверхлегких панелей из материалов на основе пеноалюминия состоит из следующих основных этапов: загрузка порошкообразного сырья; приготовление шихты и формирование контейнера; компактирование (консолидация) горячей прокаткой; вспенивание заготовки – прекурсора; получение товарного изделия. Наиболее сложную задачу представляет процесс нагрева прекурсора до температуры вспенивания. В ходе исследования рассматривалось два возможных режима нагрева загрузки – статический и периодический с возвратно-поступательным движением.

Представлены требования по обеспечению температурного поля заготовок для получения пеноалюминия. Определяющий фактор в выборе режима нагрева – критерий качества нагрева заготовки. Основными параметрами, обеспечивающими требуемое температурное поле, являются выбор режима нагрева загрузки; скорость перемещения заготовки, выбор частоты. Амплитуда перемещения при возвратно-поступательном движении выбиралась исходя из имеющегося теоретического и практического опыта нагрева в данном режиме. На выбор частоты оказывали влияние несколько параметров, таких как КПД, напряжение и ток индуктора, реактивная мощность.

Проведенная оптимизация процесса электромагнитной обработки плоских изделий на основе пеноалюминия по результатам численного моделирования позволяет разработать электромагнитную систему воздействия на металлы в твердожидком состоянии.


Ключевые слова


технология получения пеноалюминия; электромагнитное поле; электромагнитная обработка материалов; индукционный нагрев; твердожидкое состояние металла

Полный текст:

PDF PDF (English)

Литература


Авторадиография поверхностей раздела и структурная стабильность сплавов / С.3.Бокштейн, С.С.Гинзбург, С.Т.Кишкин, И.М.Разумовский, Г.Б.Строганов. М.: Металлургия. 1987. 272 с.

Белов А.Ф. Новые металлургические процессы – путь к повышению качества и эффективности использования металлов // Известия АН СССР. Металлы. 1981. № 3. С. 4-9.

Береснев А.Г. Проблемы и перспективы применения металлургии гранул для ракетно-космической техники / А.Г.Береснев, А.И.Логачева, А.В.Логунов // Двигатель. 2008. № 2 (56). С. 8-10.

Гарибов Г.С. Потенциал металлургии гранул / Г.Гарибов, Ю.Елисеев, Э.Гольдинский // Национальная металлургия. 2001. № 1. С. 34-36.

Гарибов Г.С. Металлургия гранул – основа создания перспективных авиационных двигателей // Технология легких сплавов. 2007. № 1. С. 66-78.

Демидович В.Б. Компьютерное моделирование устройств индукционного нагрева / В.Б.Демидович, Ф.В.Чмиленко. СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2013. 160 c.

Немков В.С. Теория и расчет устройств индукционного нагрева / В.С.Немков, В.Б.Демидович. Л.: Энергоатомиздат, 1988. 280 с.

Обработка легких и специальных сплавов / Ю.И.Пономарев, Н.В.Кистэ, А.С.Кляцкин, Н.А.Мельников. М.: ВИЛС, 1996. 419 с.

Перспективы производства авиационно-космических материалов и процессы их обработки в начале XXI века / Г.С.Гарибов, Р.Н.Сизова, Ю.А.Ножницкий, Л.С.Богуславский // Технология легких сплавов. 2002. № 4. С. 106-117.

Портная З.Н. Теплое компактирование порошковых материалов // Технология металлов. 2003. № 3. С. 44-45.

Растворова И.И. Использование индукционного нагрева в технологии производства металлических изделий методом тиксоформовки // Энергоэффективные электротехнологии: Сб. трудов. СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011. С. 55-57.

Энергосберегающие технологии прецизионного нагрева легких сплавов в индукторах / В.Б.Демидович, Е.А.Григорьев, В.А.Оленин и др. // Актуальные проблемы индукционного нагрева (APIH-09). СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2009. С. 31-39.

Demidovich V. Computer simulation and optimal designing of energy-saving technologies of the induction heating of metals // Thermal Engineering. 2012. Vol. 59. N 14. P. 1023-1034.

Demidovitch V. Induction installations for heating long cylindrical billets before metal forming / V.Demidovitch, B.Nikitin, V.Olenin // Russian Metallurgy. 2007. № 8. С. 98-102.

Demidovitch V. Precise induction heating of non-ferrous cylindrical billet / V. Demidovich, I. Rastvorova // Asian Journal of Applied Sciences. 2013. Vol. 2. N 3. P. 310-317.

Demidovitch V. Precise induction heating of Ti and Zr billets / V.Demidovich, I.Rastvorova, V.Olenin // Heat Processing. 2011. N 3. Р. 266-270.

Jae Chan C. The influence of induction heating on the microstructure of A356 for semi-solid forging / Jae Chan C., Hyung Jin P., Byung Min K. // Journal of Materials Processing Technology. 1999. Vol. 87. Р. 46-52.

Jung H. Induction heating process of an Al-Si aluminum alloy for semi-solid casting and its resulting microstructure / H.Jung, C.Kang // Journal of Materials Processing Technology. 2002, Vol. 120. Р. 355-364.

Jung H. The induction heating process of semi-solid aluminium alloys for thixoforming and theirmicrostructure evaluation // Journal of Materials Processing Technology. 2000. Vol. 105. Р. 176-190.




DOI: http://dx.doi.org/10.25515/pmi.2017.5.569

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.