1、7050、7055超高強鋁合金具有密度低、比強度高、熱加工性能好等優(yōu)點，同時具有良好的導熱性、導電性和抗腐蝕性能，是航空航天領域的主要結(jié)構(gòu)材料。但是由于該合金化學成分復雜，采用傳統(tǒng)的半連鑄工藝，鑄錠容易出現(xiàn)偏析和裂紋等缺陷，極大降低了合金的力學性能和成材率。為此本文研究了超高強鋁合金板坯軟接觸電磁連鑄工藝。 結(jié)晶器是軟接觸電磁連鑄工藝的關鍵設備。本文利用硅鋼片優(yōu)化結(jié)晶器的電磁結(jié)構(gòu)，改善了結(jié)晶器內(nèi)的磁場分布。硅鋼片在結(jié)晶器內(nèi)的最佳

2、布置情況為：在線圈底部和側(cè)面都放置硅鋼片，其中側(cè)面放置數(shù)量為6片，厚度為1.8mm，與線圈距離為8.5mm。電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化后結(jié)晶器內(nèi)磁場的分布情況為：結(jié)晶器內(nèi)同一高度平面上磁感應強度在角部處最大，短邊中心次之，長邊中心磁場較短邊中心處稍弱，平面中心處最??；沿高度方向上各點磁感應強度在感應線圈高度的二分之一處附近達到最大值。無負載時感應線圈上表面磁場較小，中心平面內(nèi)磁場較大；有負載時中心平面的磁場更大，而且磁場分布最更為均勻，這樣有利于軟接

3、觸電磁連鑄工藝的實現(xiàn)。 通過工藝實驗改善了軟接觸電磁連鑄實驗裝置，研究了軟接觸電磁連鑄工藝參數(shù)對超高強鋁合金板坯質(zhì)量的影響。經(jīng)過大量實驗探索，合理匹配工藝參數(shù)，在輸入電流強度為50A，磁場頻率800Hz，鑄造溫度為698-7040C，冷卻水量為2-3-4m3/h，鑄造速度為0-65mm/min，金屬液面位置控制在結(jié)晶器石墨高度的1/2處時，采用純鋁鋪底工藝和緩冷控溫技術成功鑄造了尺寸為430mm×120mm×850mm的7050

4、、7055鋁合金板坯。板坯表面光滑，無裂紋、冷隔、重熔、偏析瘤等缺陷，表面質(zhì)量較好。 超高強鋁合金板坯組織分析表明，軟接觸電磁連鑄工藝細化了凝固組織、有效抑制了溶質(zhì)元素的宏觀偏析。7050鋁合金無磁場時晶粒平均尺寸為71.4μm，施加電磁場時晶粒平均尺寸可達62.9μn；7055鋁合金無磁場時晶粒平均尺寸為57.50μm，施加電磁場時晶粒平均尺寸可達47.31μm。超高強鋁合金板坯性能和裂紋分析表明，軟接觸電磁連鑄工藝提高了板坯