Evaluation System of Soundness of Vacuum Arc Melted Ingots of Ti Alloys

真空电弧熔炼钛合金锭的健全性评价体系

• 批准号: 63850146
• 负责人: UMEDA Takateru
• 金额: $ 4.29万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B).
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 1990
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63850146/
• 关键词: VAR; Ti alloys; Fluid Flow; Natural Convection; Electromagnetic Force; Solidification Analysis; Optimization; 真空アーク再溶解法(VAR)

Vacuum Arc Remelting is most popular for the secondary Ti alloy melting. Quality of Ti alloy ingots is determined during solidification process from a high temperature melt heated by the arc discharge.Prediction of solidification behavior in VAR of Ti alloys is very important to produce sound ingots, because the arc discharge phenomenon and fluid flow are very complex and the basic processes are not fully understood. This research is to numerically calculate the temperature and fluid flow rate distributions and the metal-pool shape, and to provide basic understandings to control the optimum conditions of VAR ingots. In accordance with the magnitude of melting current, there are two regions of occurence of fluid flow dominated by the natural convection and the electromagnetic force. The optimum condition to produce sound ingots exists in the condition that no solid shell forms in the meniscus, fluid flow rate is large and also influenced by the electromagnetic force and the cooling rate is comparatively large.Predicted and observed values of current and Voltage are very good.

真空电弧重熔是钛合金二次熔炼中最常用的方法。钛合金铸锭的质量取决于电弧放电加热的高温熔体的凝固过程，由于电弧放电现象和流体流动非常复杂，对基本过程的认识还不充分，因此预测钛合金VAR凝固行为对生产优质铸锭具有重要意义。本文的研究目的是通过数值模拟计算真空自耗铸锭的温度场、流量场和熔池形状，为控制真空自耗铸锭的最佳工艺条件提供基础认识。根据熔化电流的大小，存在自然对流和电磁力主导的两个流体流动区域。在弯月面不形成固体壳、流体流量较大且受电磁力影响较大、冷却速度较大的条件下，获得优质铸锭的最佳条件，电流和电压的预测值和观测值都很好。

项目成果

岡根 利光: "流動を考慮したVARの凝固解析" 第105回 日本金属学会秋期大会講演概要集. 356- (1989)

Toshimitsu Okane：“考虑流动的VAR凝固分析”第105届日本金属学会秋季会议摘要356-（1989）。

岡根 利光: "VARの流動凝固解析" 第106回日本金属学会春期大会講演概要集. 332 (1990)

Toshimitsu Okane：“VAR流动凝固分析”日本金属学会第106届春季会议摘要332（1990）。

岡根 利光: "真空再溶解Tiインゴットの流動凝固解析" 日本金属学会誌. (1991)

Toshimitsu Okane：“真空重熔钛锭的流动凝固分析”日本金属学会杂志（1991）。

T. Okane, T. Suzuki and T. Umeda: "Solidification Analysis of VAR Ingots Related with Fluid Flow" 105th Grand Meeting of Japan Inst. Metals,. 105. 356 (1989)

T. Okane、T. Suzuki 和 T. Umeda：“与流体流动相关的 VAR 铸锭的凝固分析” 日本研究所第 105 届盛会

岡根利光: "流動を考慮したVARの凝固解析" 第105回日本金属学会秋期大会講演概要集. 356 (1989)

Toshimitsu Okane：“考虑流动的VAR凝固分析”第105届日本金属学会秋季会议摘要356（1989）。