Печать

2017 №03 (01) DOI of Article
10.15407/sem2017.03.02 		2017 №03 (03)

Современная электрометаллургия 2017 №03


Современная электрометаллургия, 2017, #3, 9-14 pages
 

Физическое моделирование капельного переноса электродного металла при ЭШП с наложением импульсных магнитных полей

И. В. Протоковилов, В. Б. Порохонько


Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Abstract
Путем физического моделирования исследованы особенности процесса капельного переноса электродного металла при электрошлаковом переплаве с наложением на рабочую зону импульсного продольного магнитного поля. Исследования проводили на оптически прозрачной холодной модели, заполненной электролитом на основе ZnCl2, имитирующим расплав шлака, в котором плавился расходуемый электрод из сплава Вуда. Установлено, что под действием импульсного продольного магнитного поля в ванне формируются горизонтальные вращения, скорость которых зависит от рода и величины тока в электролите, индукции магнитного поля и продолжительности импульсов его действия. Показано, что вращение ванны вокруг своей оси вызывает деформацию ее свободной поверхности. При использовании импульсного магнитного поля деформация поверхности ванны носит периодический характер, создавая тем самым вибрации в жидкой среде. Показано, что наложение импульсного продольного магнитного поля способствует уменьшению размеров капель электродного металла, увеличению пути и времени их нахождения в ванне и рассредоточению мест падения на зеркало жидкого металла. При этом модуляция тока плавки в момент действия импульсов магнитного поля усиливает электромагнитное воздействие на гидродинамику ванны и капельный перенос металла. Библиогр. 5, табл. 1, ил. 7.

Ключевые слова: электрошлаковый переплав; физическое моделирование; магнитное поле; расходуемый электрод; капельный перенос; гидродинамика
 
Received:                18.07.17
Published:               18.09.17
 
 
References
 
  1. Протоковилов И. В., Порохонько В. Б. (2015) Физическое моделирование процесса плавления расходуемого электрода при ЭШП в условиях внешнего электромагнитного воздействия. Современная электрометаллургия, 1, 8–12.
  2. Протоковилов И. В., Порохонько В. Б. (2015) Фізичне моделювання процесу ЕШП в умовах дії зовнішніх електромагнітних полів. Матеріали VIII міжнар. конф. молодих учених та спеціалістів «Зварювання та споріднені технології», 20–22 травня 2015 р, м. Київ, 152.
  3. Компан Я. Ю., Назарчук А. Т., Протоковилов И. В. (2007) К вопросу интенсификации электромагнитного воздействия при магнитоуправляемой электрошлаковой плавке титановых сплавов. Современная электрометаллургия, 4, 3–7.
  4. Медовар Б. И., Цыкуленко А. К., Шевцов В. Л. и др. (1986) Металлургия электрошлакового процесса. Патон Б. Е. (ред.), Киев, Наукова думка.
  5. Пятыгин Д. А. (2006) Особенности плавления и кристаллизации металла при ЭШП на постоянном токе с вращением расходуемого электрода: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Челябинск, ЮУрГУ, 21.

Читати реферат українською

Фізичне моделювання крапельного переносу електродного металу при ЕШП з накладенням імпульсних магнітних полів

І. В. Протоковілов, В. Б. Порохонько
Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Шляхом фізичного моделювання досліджено особливості процесу крапельного переносу електродного металу при електрошлаковому переплаві з накладенням на робочу зону імпульсного поздовжнього магнітного поля. Дослідження проводили на оптично прозорій холодній моделі, заповненої електролітом на основі ZnCl2, що імітує розплав шлаку, в якому плавився витратний електрод зі сплаву Вуда. Встановлено, що під дією імпульсного поздовжнього магнітного поля у ванні формуються горизонтальні обертання, швидкість яких залежить від показників струму в електроліті, індукції магнітного поля і тривалості імпульсів його дії. Показано, що обертання ванни навколо своєї осі викликає деформацію її вільної поверхні. При використанні імпульсного магнітного поля деформація поверхні ванни носить періодичний характер, створюючи тим самим вібрації в рідкому середовищі. Показано, що накладення імпульсного поздовжнього магнітного поля сприяє зменшенню розмірів крапель електродного металу, збільшенню шляху і часу їх знаходження у ванні і розосередженню місць падіння на дзеркало рідкого металу. При цьому модуляція струму плавки в момент дії імпульсів магнітного поля посилює електромагнітний вплив на гідродинаміку ванни і крапельне перенесення металу. Бібліогр. 5, табл. 1, іл. 7.

Ключові слова: електрошлаковий переплав; фізичне моделювання; магнітне поле; витратний електрод; крапельний перенос; гідродинаміка