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一种有色金属铸锭自动脱模工艺优化控制方法研究
1
作者 周帅 朱攀 +3 位作者 马庆恒 袁锐波 姜贵中 张永平 《云南冶金》 2025年第4期135-142,共8页
针对有色金属铸锭脱模工艺中存在的效率低、损伤率高及智能化水平不足等问题,提出了一种融合多物理场建模、智能优化算法与高速感知控制的系统性解决方案。通过建立温度-应力场耦合动力学模型(MAE=7.8%),揭示了脱模界面分离行为的热-力... 针对有色金属铸锭脱模工艺中存在的效率低、损伤率高及智能化水平不足等问题,提出了一种融合多物理场建模、智能优化算法与高速感知控制的系统性解决方案。通过建立温度-应力场耦合动力学模型(MAE=7.8%),揭示了脱模界面分离行为的热-力交互机制,并开发了改进型多目标粒子群优化算法(IMOPSO),使Pareto前沿搜索效率提升40.3%(收敛代数从512次降至305次)。基于此设计出10 kHz高速感知智能脱模装备,其双回路冷却模具(温度梯度ΔT≤8.3℃/cm)与分层控制系统(TD3算法+改进PID)实现了工艺参数动态优化。试验表明:相较于传统工艺,脱模时间从(126±15)s缩短至(43±4)s,提升65.9%,损伤率由(8.7±1.2)%降至(1.1±0.3)%,降低87.4%,设备成本较进口系统降低62%。研究结果为有色金属铸造的智能化升级提供了理论支撑与工程范式。 展开更多
关键词 脱模工艺优化 多物理场耦合建模 深度强化学习 智能铸造装备
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大规格7A04铝合金铸锭裂纹缺陷的研究 被引量：2
2
作者 崔晓晴 孙小涵 +1 位作者 贺永东 赵亿坤 《铸造》 CAS 2024年第8期1116-1122,共7页
采用电磁铸造法制备880 mm规格直径的7A04铝合金铸锭,通过工业CT扫描、SEM和EDS等检测分析手段研究了该铝合金铸锭中裂纹缺陷的形成原因和抑制措施,同时对缺陷附近区域微小缺陷的数量与分布进行了分析。结果表明,该铸锭出现裂纹的实质为... 采用电磁铸造法制备880 mm规格直径的7A04铝合金铸锭,通过工业CT扫描、SEM和EDS等检测分析手段研究了该铝合金铸锭中裂纹缺陷的形成原因和抑制措施,同时对缺陷附近区域微小缺陷的数量与分布进行了分析。结果表明,该铸锭出现裂纹的实质为Al_(2)O_(3)(氧化物)和少量Fe元素富集,位置靠近铸锭中心区域。观察微小缺陷其数量随半径尺寸的增大而略有减少,且大于40μm的缺陷占比最大。通过分析,微小缺陷的形成与裂纹缺陷的形成有关。在铸造前从合金熔体中去除夹杂物和气体氢,完善除气、扒渣等工艺过程是避免这些缺陷的方法。 展开更多
关键词 7A04铝合金铸锭 裂纹 Al_(2)O_(3) Fe元素富集
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GH4742合金真空自耗铸锭中夹杂物分布特征
3
作者 杨曙磊 王曦伟 +2 位作者 田强 王田田 杨树峰 《特殊钢》 2024年第4期61-67,共7页
以ϕ570 mm的合金锭作为自耗重熔的电极,通过起弧、稳定熔炼和热封顶三个阶段,制备ϕ660 mm的真空自耗铸锭,熔炼过程共历时860 min。采用场发射电子扫描显微镜和夹杂物自动扫描系统,分析了真空自耗重熔GH4742合金工业铸锭内部及其特征位置... 以ϕ570 mm的合金锭作为自耗重熔的电极,通过起弧、稳定熔炼和热封顶三个阶段,制备ϕ660 mm的真空自耗铸锭,熔炼过程共历时860 min。采用场发射电子扫描显微镜和夹杂物自动扫描系统,分析了真空自耗重熔GH4742合金工业铸锭内部及其特征位置(锭冠、搁架、橘皮)处夹杂物的分布规律。结果表明,GH4742合金真空自耗铸锭中夹杂物的类型主要有Ti(C,N)、LaAlO_(3)-Ti(C,N)、Ti(C,N)-(Ti,Nb,Mo)C及LaAlO_(3)-Ti(C,N)-(Ti,Nb,Mo)C四种。夹杂物的尺寸主要以<3μm的小尺寸夹杂物为主,从中心到边缘夹杂物的尺寸逐渐降低,夹杂物的数量密度逐渐增多。铸锭中部中心处夹杂物的尺寸最大,最大平均尺寸为4.14μm。铸锭底部中心处的夹杂物数量最少,数量密度为13.23个/mm^(2)。铸锭锭冠、橘皮及搁架处分布着聚集的氧化物夹杂,这是电极上脱落的氧化物在熔池流动作用下运动到铸锭边缘,被边缘凝固区域捕捉形成的。 展开更多
关键词 GH4742合金 真空自耗重熔 杂质元素 夹杂物
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浅析提高铜阳极板物理规格的生产实践 被引量：1
4
作者 李昱民 《湖南有色金属》 CAS 2024年第6期54-56,共3页
铜火法冶炼过程中,阳极铜通过圆盘浇铸机浇铸成阳极板后送电解精炼;浇铸过程中铜阳极板物理规格受工艺控制影响存在各种缺陷,文章简要分析了铜阳极板物理规格的影响因素,介绍了铜阳极板自动矫正装置的应用。
关键词 铜阳极板 物理规格 圆盘浇铸 自动矫正 自动转运
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银锭浇铸装置自动化改造及应用
5
作者 钟德明 《湖南有色金属》 CAS 2024年第2期31-33,51,共4页
文章介绍了银锭浇铸装置的工作原理及现场使用存在的问题,通过对问题的分析确定了改造措施。经过改造后,浇铸装置实现了由原有的手动操作蜕变成了自动化操作,降低了操作人员的劳动强度,避免了浇铸银锭时,温度高达1000℃的高温溶液对操... 文章介绍了银锭浇铸装置的工作原理及现场使用存在的问题,通过对问题的分析确定了改造措施。经过改造后,浇铸装置实现了由原有的手动操作蜕变成了自动化操作,降低了操作人员的劳动强度,避免了浇铸银锭时,温度高达1000℃的高温溶液对操作人员的高温辐射伤害,同时,提高了浇铸装置的自动化水平,生产效率也大幅提升。 展开更多
关键词 浇铸机 液压油缸 液压马达 蜗轮蜗杆减速器 分析 改造
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一种水冷立式铅阳极铸型模板国产化研制及应用
6
作者 张荣 《湖南有色金属》 CAS 2024年第6期41-45,共5页
文章介绍了一种进口水冷立式铅阳极铸型模板在有色直接炼铅系统中的应用,对其在生产使用中出现的问题进行了分析,对其国产化研制及应用进行了阐述,为国内其他有色冶炼企业解决生产中进口设备“卡脖子”难题提供了一种借鉴。
关键词 直接炼铅 大极板 阳极板铸造机 阳极立模模板
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电磁场施加方式对半连续铸造镁合金锭坯组织与性能的影响 被引量：9
7
作者 张志强 乐启炽 崔建忠 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1467-1471,共5页
采用不同电磁场施加方式和半连续铸造制备咖200mmAZ31镁合金锭坯。研究电磁场施加方式对AZ31锭坯微观组织和力学性能的影响。结果表明，与常规直接水冷半连铸锭坯相比，单感应线圈通电（LFEC）或两组感应线圈同时通电（LFEVC）来铸造锭... 采用不同电磁场施加方式和半连续铸造制备咖200mmAZ31镁合金锭坯。研究电磁场施加方式对AZ31锭坯微观组织和力学性能的影响。结果表明，与常规直接水冷半连铸锭坯相比，单感应线圈通电（LFEC）或两组感应线圈同时通电（LFEVC）来铸造锭坯时，组织细化，第二相（β-Mg17Al12）变得细小弥散，锭坯横截面边部与中心部位晶粒大小差别明显降低，LFEVC铸造的锭坯比LFEC铸造的更为明显；两种电磁场施加方式均有利于主合金元素在锭坯中均匀分布，宏观偏析在很大程度上得到抑制；两种电磁场施加方式均有利于锭坯的力学性能的提高，与常规铸造相比，屈服强度和抗拉强度分别提高50～60MPa和40～50MPa，延伸率也增大1倍。 展开更多
关键词 镁合金 电磁场 微观组织 力学性能
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铝锭表面波纹的成因和改善 被引量：7
8
作者 剡昌锋 吴黎晓 +2 位作者 芮执元 赵俊天 安宗文 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 2004年第5期49-52,共4页
针对20kg铝锭铸造机组生产的铝锭表面波纹较大的问题,从设计方案、制造精度、外部环境和干扰因素等方面进行了分析,提出了多项改进措施,实践证明,这些措施行之有效,明显消除了波纹,有效提高了产品的表面质量。
关键词 铝锭铸造机组 波纹 多边形效应 振动
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20kg铝锭铸造机组脱模的研究 被引量：4
9
作者 剡昌锋 吴黎晓 +2 位作者 芮执元 赵俊天 安宗文 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 2004年第4期37-39,共3页
针对目前20kg铝锭铸造机组生产中脱模率低的问题,对影响脱模的因素进行了全面的分析,提出了多项改进措施,通过实践证明,脱模率达到了99%以上,另外推导出了脱模机构动力学方程。
关键词 铝锭铸造机组 脱模 工艺 动力学
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重熔铝锭连铸中高温扒渣作业自动化技术 被引量：4
10
作者 贺地求 张志勇 +1 位作者 赵啸林 易幼平 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第5期530-532,共3页
针对电解铝重熔锭连续铸造生产中，因扒渣作业环境温度高、铝渣快速凝固粘铲和工作节奏快，导致扒渣机出现掉渣和工作稳定性差等问题，作者提出了一种设计方案，采用独特的动铲定铲扒渣机构、齿轮齿条冲渣机构、摆杆式同步机构、带防浪... 针对电解铝重熔锭连续铸造生产中，因扒渣作业环境温度高、铝渣快速凝固粘铲和工作节奏快，导致扒渣机出现掉渣和工作稳定性差等问题，作者提出了一种设计方案，采用独特的动铲定铲扒渣机构、齿轮齿条冲渣机构、摆杆式同步机构、带防浪孔渣铲和快速提铲机构，实现了扒渣自动化。 展开更多
关键词 铝锭 铸造 扒渣 自动化 连续铸造
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废杂铜再生水平连铸黄铜铸坯的宏观偏析 被引量：3
11
作者 陈淑英 岳旭东 常国威 《铸造技术》 CAS 北大核心 2011年第8期1115-1119,共5页
以废杂铜再生生产的水平连铸黄铜铸坯为研究对象,研究铸坯中元素的宏观偏析,以及铸坯直径对宏观偏析的影响。结果表明,铸坯下表面处铜含量最低,从下到上其含量逐渐增加,在距离铸坯底部约30 mm处,铜含量有一个明显的增加,而后一直到铸坯... 以废杂铜再生生产的水平连铸黄铜铸坯为研究对象,研究铸坯中元素的宏观偏析,以及铸坯直径对宏观偏析的影响。结果表明,铸坯下表面处铜含量最低,从下到上其含量逐渐增加,在距离铸坯底部约30 mm处,铜含量有一个明显的增加,而后一直到铸坯的顶部,其变化幅度很小。铸坯下表面处铅含量最高,而后呈快速下降的变化规律,在20 mm内下降了约1.1%,再向铸坯的顶部变化时,总体上分布比较均匀,在130 mm内,最大波动约为0.21%。在同样的连铸条件下,减小铸坯直径,可以部分的降低宏观偏析的幅度,但是宏观偏析区域所占比例不会明显的减小。铜的分布不均匀主要是由于铅的分布不均匀造成的,并提出了解决铅偏析的方法。 展开更多
关键词 水平连铸 废杂铜 宏观偏析 凝固过程
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新型高效全自动铝锭堆垛机的设计 被引量：5
12
作者 冯瑞成 王鹏 +2 位作者 芮执元 赵俊天 李鄂民 《机床与液压》 北大核心 2007年第3期34-36,共3页
针对目前我国电解铝厂使用的国产铝锭堆剁机的效率较低、稳定性较差等问题,通过对其结构、工作原理和运动特点的分析与研究,设计了一种新型高效全自动铝锭堆垛机。经论证该型堆垛机具有较高的抗震、通用、稳定和生产效率高等优点。
关键词 堆垛机 铝锭
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扒渣机机构的动态稳定性分析及其优化 被引量：4
13
作者 周斌 郑银环 张仲甫 《机床与液压》 北大核心 2004年第7期106-107,27,共3页
介绍了扒渣机的基本原理 ,运用结构动力学相关理论对机构进行分析 ,对存在的一些问题从振动的角度进行研究 ,从而找到解决扒渣机工作过程中响应慢、颤动等现象的分析方法 ;并对其动态参数进行了优化。
关键词 扒渣机 响应 颤动 钢板弹簧 刚度
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真空/保护气氛水平连铸技术的研究开发 被引量：1
14
作者 李德富 胡捷 +2 位作者 章萍芝 石瑛 李彦利 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期118-120,共3页
研制开发了真空 /保护气氛水平连铸技术及设备 ,该技术适合于液态氧化吸气严重 ,含有易挥发、易烧损组元的稀有金属、贵金属及高新材料的加工和制备。采用该技术生产的电真空用Ag 2 8Cu清洁度、溅散性均为一级 ,制备的中强Al Li可焊合... 研制开发了真空 /保护气氛水平连铸技术及设备 ,该技术适合于液态氧化吸气严重 ,含有易挥发、易烧损组元的稀有金属、贵金属及高新材料的加工和制备。采用该技术生产的电真空用Ag 2 8Cu清洁度、溅散性均为一级 ,制备的中强Al Li可焊合金的焊丝材料的氢含量。 展开更多
关键词 真空 保护气氛 水平连铸 稀有金属 贵金属
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扒渣机械手的机构创新及其运动仿真分析 被引量：2
15
作者 芮执元 冯瑞成 孙雪莲 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第3期43-46,共4页
针对原有扒渣机扒渣效果差、影响铝锭质量等问题,分析了存在的主要原因.利用虚拟仿真技术,对扒渣机的原机构进行结构创新设计,增加了后刮扒器等结构,并对新结构进行虚拟样机的运动仿真研究.结果表明,扒渣机构位移量合乎设计要求,提高了... 针对原有扒渣机扒渣效果差、影响铝锭质量等问题,分析了存在的主要原因.利用虚拟仿真技术,对扒渣机的原机构进行结构创新设计,增加了后刮扒器等结构,并对新结构进行虚拟样机的运动仿真研究.结果表明,扒渣机构位移量合乎设计要求,提高了扒渣能力并改善了扒渣效果. 展开更多
关键词 扒渣机械手 虚拟样机 运动仿真
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差相磁场对水平连铸3004铝合金铸锭内部组织的影响 被引量：1
16
作者 吴香菊 朱庆丰 +2 位作者 赵志浩 左玉波 崔建忠 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期991-994,共4页
采用差相磁场水平连铸技术生产了直径为100 mm的3004铝合金铸锭,采用宏微观组织观察、金相分析等方法研究差相磁场对3004铝合金水平连铸铸锭内部组织的影响。试验结果表明:差相磁场可以有效减小皮下偏析层的厚度,改善铸锭的铸态组织,施... 采用差相磁场水平连铸技术生产了直径为100 mm的3004铝合金铸锭,采用宏微观组织观察、金相分析等方法研究差相磁场对3004铝合金水平连铸铸锭内部组织的影响。试验结果表明:差相磁场可以有效减小皮下偏析层的厚度,改善铸锭的铸态组织,施加差相磁场后3004铝合金铸态组织由粗大的柱状晶转变为细小均匀的等轴晶。 展开更多
关键词 差相磁场 铝合金 水平连铸 铸态组织
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电子束冷床炉熔炼制备高纯金属钒铸锭 被引量：10
17
作者 彭予民 王恒 《宝钢技术》 CAS 2012年第5期17-22,28,共7页
电子束冷床炉熔炼是一种新兴的金属精炼方法。利用电子束冷床炉的高温真空精炼特性,以钒成分为82%钒铝合金为原料,制备了纯度在99.7%以上的金属钒铸锭。详细论述了电子束冷床炉在熔炼钒铝合金时各杂质元素的去除机理行为,认为熔炼时较... 电子束冷床炉熔炼是一种新兴的金属精炼方法。利用电子束冷床炉的高温真空精炼特性,以钒成分为82%钒铝合金为原料,制备了纯度在99.7%以上的金属钒铸锭。详细论述了电子束冷床炉在熔炼钒铝合金时各杂质元素的去除机理行为,认为熔炼时较大的电子束照射功率对一次铸锭中铝的挥发去除有较好效果,但这种熔炼工艺却会影响到铸锭的最终氧含量。分析认为,两次小功率熔炼是符合设备特点的制备高纯金属钒铸锭的最佳熔炼工艺。 展开更多
关键词 电子束冷床炉 杂质去除 金属钒
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金相法测定TC11铸锭相变温度 被引量：1
18
作者 白新房 常璐 许飞 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A04期658-660,共3页
对用金相法测定某TC11铸锭相变温度的异常结果进行分析,对出现问题的成因进行了讨论,从而确定出晶界处富Al贫Mo元素是导致完全相变温度升高的原因。同时用差热分析法对该TC11铸锭相变温度进行了测定,比对金相实际检验结果与差热分析的... 对用金相法测定某TC11铸锭相变温度的异常结果进行分析,对出现问题的成因进行了讨论,从而确定出晶界处富Al贫Mo元素是导致完全相变温度升高的原因。同时用差热分析法对该TC11铸锭相变温度进行了测定,比对金相实际检验结果与差热分析的实验结果,指出对于该试样用金相法测定相变温度对晶内α完全相变和晶界α完全相变区别对待,最终金相法测定相变温度以晶内α完全转变时的温度确定为实验结果。 展开更多
关键词 TC11铸锭 相变温度 差热分析法 金相法
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加料方式对锆合金铸锭成分均匀性的影响 被引量：2
19
作者 王立平 袁改焕 +1 位作者 梁新宇 刘新 《钛工业进展》 CAS 2011年第3期33-35,共3页
分别以合金包方式与人工混料方式加入合金元素,经三次真空自耗熔炼制出了两个Zirlo锆合金铸锭。通过对熔炼的一次、二次和三次铸锭的化学成分进行对比,分析了加料方式对铸锭成分均匀性的影响。结果表明,与合金包加料方式相比,采用人工... 分别以合金包方式与人工混料方式加入合金元素,经三次真空自耗熔炼制出了两个Zirlo锆合金铸锭。通过对熔炼的一次、二次和三次铸锭的化学成分进行对比,分析了加料方式对铸锭成分均匀性的影响。结果表明,与合金包加料方式相比,采用人工混料的加料方式能明显提高锆合金铸锭成分的均匀性。 展开更多
关键词 合金包 加料方式 锆合金 铸锭 成分均匀性
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Al-8%Si铝硅亚共晶合金电磁离心铸造凝固组织研究 被引量：1
20
作者 张志清 李丘林 +1 位作者 刘伟 刘庆 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期261-264,共4页
采用电磁离心铸造的方法制备Al-8%Si的铝硅亚共晶合金空心管坯,研究了电磁场(electromagnetic field,EMF)对合金凝固宏观及微观组织的影响。结果表明,与传统离心铸造的铝硅亚共晶合金微观组织相比,施加电磁场后凝固组织中α-Al相得到细... 采用电磁离心铸造的方法制备Al-8%Si的铝硅亚共晶合金空心管坯,研究了电磁场(electromagnetic field,EMF)对合金凝固宏观及微观组织的影响。结果表明,与传统离心铸造的铝硅亚共晶合金微观组织相比,施加电磁场后凝固组织中α-Al相得到细化,柱状晶随磁场强度增加逐渐成为等轴晶;共晶硅相尺寸在减小,片层间距增加,在硅片层间发现了断裂的共晶硅颗粒。 展开更多
关键词 电磁离心铸造:Al-8%Si亚共晶合金:凝固组织
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