電渣冶金的理論與實(shí)踐

李正邦，冶金學(xué)家，我國電渣冶金奠基人，中國工程院院士。他設(shè)計(jì)并主持建設(shè)了我國第一代工業(yè)電渣爐。他提出的電渣重熔提純機(jī)理及順序凝固理論，為電渣冶金奠定了基礎(chǔ)，被國際公認(rèn)。他率先開拓了電渣熔鑄發(fā)動機(jī)渦輪盤、潛望鏡管、火炮身管及炮尾、飛機(jī)起落架、曲軸等技術(shù)。開發(fā)了無污染的無氟渣。提出了采用酸性渣改變鋼中央雜物形態(tài)，從而提高軸承鋼疲勞壽命的新工藝。開展了由鴿精礦、鉬精礦、氧化釩等礦物直接合金化代替鐵合金冶煉合金鋼的基礎(chǔ)研究和工業(yè)試生產(chǎn)。他在電渣冶金領(lǐng)域有系統(tǒng)的、創(chuàng)造性的科技成就，為電渣工業(yè)大幅度提高生產(chǎn)率、節(jié)能、環(huán)保和確保優(yōu)異冶金質(zhì)量做出了重要貢獻(xiàn)。先后獲得國際獎(jiǎng)2項(xiàng)，國家發(fā)明獎(jiǎng)5項(xiàng)，國家技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)等5項(xiàng)，出版學(xué)術(shù)專著7部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文265篇，取得發(fā)明專利6項(xiàng)。

1.1 電渣冶金在國際上的發(fā)展

1.2 我國電渣冶金的起步與重大發(fā)展

1.3 電渣冶金的現(xiàn)狀

1.4 電渣冶金的優(yōu)越性和局限性及其在材料領(lǐng)域的應(yīng)用前景

參考文獻(xiàn)

2.1 基本原理

2.2 電渣冶金過程的熱傳遞

2.3 冶金反應(yīng)

2.4 電渣過程的凝固和結(jié)晶

2.5 電渣冶金基礎(chǔ)理論的發(fā)展

參考文獻(xiàn)

3.1 渣的功能

3.2 渣的物理化學(xué)性能

3.3 電渣重熔或熔鑄常用渣系

3.4 電渣冶金渣系發(fā)展趨勢

參考文獻(xiàn)

4.1 電渣錠生產(chǎn)的工藝程序

4.2 電渣熔鑄工藝

4.3 電渣熔鑄操作

4.4 典型產(chǎn)品電渣熔鑄工藝

參考文獻(xiàn)

5.1 電渣爐工藝布置

5.2 電渣爐設(shè)備及結(jié)構(gòu)

5.3 電渣爐車間輔助設(shè)備

5.4 電渣爐的微機(jī)控制

參考文獻(xiàn)

6.1 電渣金屬的純凈度

6.2 電渣鑄鋼的致密性及低倍組織

6.3 電渣鑄鋼化學(xué)成分、組織均勻性及顯微組織

6.4 電渣鑄鋼的力學(xué)性能

6.5 電渣重熔軸承鋼

6.6 電渣重熔高速鋼和模具鋼

6.7 電渣重熔厚板錠

6.8 電渣重熔超級合金

6.9 電渣重熔其他金屬

6.10 電渣熔鑄件的熱處理及使用性能

參考文獻(xiàn)

7.1 電渣重熔渣池及鑄件熱平衡

7.2 渣池溫度場分布的計(jì)算

7.3 金屬熔池形狀的控制

7.4 模型求解

7.5 局部凝固時(shí)間計(jì)算

7.6 電渣重熔顯微結(jié)構(gòu)

參考文獻(xiàn)

8.1 電渣熔鑄中空管

8.2 電渣熔鑄小斷面棒材

8.3 復(fù)雜異型件的電渣熔鑄

8.4 液態(tài)金屬的電渣澆注

8.5 電渣離心澆鑄

8.6 電渣熱封頂

8.7 電渣焊接鋼錠

8.8 自耗模電渣重熔

8.9 真空電渣重熔與高壓電渣重熔

8.10 快速電渣重熔(ESRR)

8.11 電渣復(fù)合技術(shù)

8.12 潔凈鋼形核鑄造技術(shù)

8.13 旋轉(zhuǎn)電極電渣重熔技術(shù)

8.14 電弧渣重熔技術(shù)

8.15 進(jìn)一步提高電渣熔鑄產(chǎn)品質(zhì)量的可能途徑

參考文獻(xiàn)

電渣冶金技術(shù)可以被認(rèn)為是一種金屬或合金精煉提純及凝固控制的復(fù)合技術(shù)，其產(chǎn)品具有純凈度高、成分均勻、力學(xué)性能和使用性能好、近終形、過程可控等特點(diǎn)，因此在國民經(jīng)濟(jì)的許多重要領(lǐng)域用于生產(chǎn)高端產(chǎn)品或關(guān)鍵部件。

本書內(nèi)容涉及電渣金屬的生產(chǎn)領(lǐng)域--材料、冶金、鑄造等和電渣金屬的應(yīng)用領(lǐng)域--能源、航空航天、造船、機(jī)械制造、醫(yī)藥等領(lǐng)域，本書可供這兩個(gè)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、科研人員、管理人員閱讀參考。

在制造業(yè)中，電渣焊過程用于厚板拼接，煉鋼廠高爐的垂直焊接，大型鑄件、鍛件的焊接，小管電渣焊機(jī)主要用于建筑鋼結(jié)構(gòu)隔板的焊接，法蘭的焊接。在壓水堆核電站中，最核心的反應(yīng)壓力容器(RPV，低碳合金鋼)中的不銹鋼內(nèi)襯為板極電渣焊堆焊。

目前的重要問題制造

20世紀(jì)70年代，在調(diào)查、研究能夠提高焊接速度的方法時(shí)，很多的人對電渣焊表示出了興趣。它被看成是提高生產(chǎn)率的重要參數(shù)和減少線能量以改善熱影響區(qū)和焊接金屬沖擊特性的方法。 但是從那時(shí)起，電渣焊的發(fā)展只取得了很小的成效。這些發(fā)展都局限在某些特殊應(yīng)用的參數(shù)調(diào)整和裁剪技術(shù)上。

該過程的主要優(yōu)點(diǎn)是:

☆完成接縫的速度，一般是1m接縫/小時(shí)，不考慮厚度;

☆無角形變;

☆邊角形變被限制在3mm /m焊縫;

☆形成高質(zhì)量的焊縫;

☆簡單的接頭準(zhǔn)備，如火焰切割直角邊緣;

☆通過切割所有焊縫和重復(fù)焊接可方便地進(jìn)行大型的修理。

電渣焊的焊接過程都比較長，因?yàn)樗木€能量會產(chǎn)生粗大的焊接金屬顆粒，熱影響區(qū)會導(dǎo)致差的斷裂韌性出現(xiàn)。焊后需熱處理或者是在焊接過程中添加特殊的金屬元素，才能改善韌性、細(xì)化晶體，應(yīng)使用專用的超聲波無損檢測設(shè)備檢測。