Сучасна електрометалургія, 2018, №01



2018 №01 (03)

DOI of Article 10.15407/sem2018.01.04

2018 №01 (05)

---

Сучасна електрометалургія, 2018, #1, 28-36 pages
 

Математична модель плазмово-індукційного процесу вирощування монокристалів тугоплавких металів

О. М. Гніздило¹, В. В. Якуша¹, В. О. Шаповалов¹, О. В. Карускевич¹, Ю. О. Никитенко¹, Н. В. Козуб²

¹Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України.
03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37
 
Розроблено та реалізовано математичну модель плазмово-індукційної плавки при спільному вирішенні електромагнітної і теплової задач у відповідності з технологічною схемою процесу вирощування монокристалів вольфраму і виконана корекція її параметрів на підставі даних натурного експерименту. Отримано дані з достатньою для практичних цілей точністю характеристик теплової картини у вигляді полів температур і градієнтів, в тому числі і в високотемпературній області монокристала вольфраму, що має велике значення в зв’язку з
існуючими труднощами їх отримання іншими способами вимірювання. Розроблено методику математичного моделювання, яка дозволяє проводити прогнозування оптимальних технологічних параметрів на основі аналізу
теплової картини при зміні в широкому діапазоні параметрів геометрії монокристалічного злитка і конструкції електромагнітної системи. Дано рекомендації для розробки нових технологій, спрямованих на розширення сортаменту тугоплавких монокристалів при забезпеченні високої продуктивності і економічної ефективності. Бібліогр. 12, іл. 6.
 
Ключові слова: математична модель; моделювання; плазмово-індукційний спосіб; профільований монокристал вольфраму; адитивна технологія; температурне поле
 
Received:                29.02.18
Published:               20.03.18
 
 
Список литературы

1. Гниздыло А. Н. (2015) Перспективы и совершенствование плазменно-индукционной технологии выращивания монокристаллов тугоплавких металлов. Сучасна електрометалургія, 3, 16–22.
2. Шаповалов В. А. (2002) Модель индукционного нагрева для плазменно-индукционного выращивания монокристаллов. Проблемы специальной электрометаллургии, 1, 32–36.
3. Шаповалов В. А. (2002) Тепловая модель плазменно-дугового процесса выращивания монокристаллов вольфрама. Там же, 3, 20–23.
4. Тамм И. Е. (2003) Основы теории электричества. Учеб. пособие для вузов. Москва, ФИЗМАТЛИТ.
5. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. (1982) Теоретическая физика. Т. 8. Электродинамика сплошных сред. Москва, Наука.
6. Немков В. С., Демидович В. Б. (1988) Теория и расчет устройств индукционного нагрева. Ленинград, Энергоатомиздат.
7. (1985) Дриц М. Е. (ред.) Свойства элементов. Справочник. Москва, Металлургия.
8. Мармер Э. Н, Гурвич О. С., Мальцева Л. Ф. (1967) Высокотемпературные материалы. Москва, Металлургия.
9. Зиновьев В. Е. (1989) Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. Справочное издание. Москва, Металлургия.
10. Шаповалов В. А., Коваленко А. А., Шейко И. В., Жолудь В. В. (1993) Влияние технологических параметров на возникновение дефектов при послойном формировании крупных профилированных монокристаллов тугоплавких металлов. Проблемы специальной электрометаллургии, 4, 54–57.
11. https://www.comsol.com/
12. Шаповалов В. А., Якуша В. В., Никитенко Ю. А. и др. (2014) Изучение температурного поля профилированных монокристаллов вольфрама, получаемых плазменно-индукционным способом. Сучасна електрометалургія, 3, 31–35.