大连理工大学科技成果——高性能铝合金、铜合金电磁半连铸新技术
大连理工大学科技成果——铝-钢异种金属弧焊技术
大连理工大学科技成果——铝-钢异种金属弧焊技术
一、产品和技术简介：
铝或铝合金与钢之间的热物理性能差异较大，尤其是熔点、比重、热膨胀系数等的巨大差异，导致铝与钢之间难以直接进行弧焊。
为了实现铝与钢之间的可靠焊接，经常需要在钢表面镀上锌、铝或其他金属，或者在铝与钢之间放置过渡层金属或双金属片，从而将铝与钢之间的焊接转化为铝与过渡层金属之间的连接。
然而，在钢表面镀过渡层金属增加了工艺步骤和制造成本，而且，即使增加了过渡层金属，也并不能保证铝-钢焊接接头的可靠性。
该技术可以直接将铝合金与不锈钢采用弧焊技术连接在一起，钢表面不用镀过渡层金属。
拉伸测试结果表明，铝-钢接头断裂在铝合金母材区。
该弧焊技术有利于实现铝-钢异种金属焊接制造过程自动化，提高生产效率。
二、应用范围和生产条件：
该技术可以应用于存在铝-钢异种金属连接的结构中，将铝合金与不锈钢各自的性能优势有效结合起来。
三、获得的专利等知识情况：
铝合金/钢异种金属弧焊技术为本课题组自主研发技术，相关成果已经在国内外学术期刊公开发表，具有自主知识产权。
四、规模与投资、成本估算：焊接成套设备30万。
五、提供技术的程度和合作方式：共同开发或技术转让。
六、产业化程度：目前，该项技术处于实验室阶段，受国家自然科学基金和辽宁省自然科学基金资助，技术条件较为成熟。
铜管坯水平连铸过程的电磁搅拌技术
摘
要 ： 究 了铜 管 坯 的 的水 平 电 磁 连 续 铸 造 技 术 ， 讨 了 电 流 的 输 入 方 式 对 搅 拌 器 内 的 磁 感 应 强 度 的 影 研 探
能 。 因此 ， 电磁 加 工 被认 为 是 ２ １世 纪在 冶 的技术 。
２ ０世 纪 ２ ０年代 开始 ， 电磁 场 产 生 的 电 能 用 于金 属 的溶解 ；０年 代 电磁 搅 拌 的概 念 被 提 出 ， 广 泛地 ３ 并
应 用 于 钢 坯 的 连 续 铸 造 中 ， 钢 坯 的质 量 大 幅 度 提 使
响 。结 果 表 明 ： 相 同外 形 尺 寸 时 ， 相 磁 场 较 三 相 磁 场 的 磁 感 应 强 度 有 较 大 幅 度 的 提 高 ； 铜 管 坯 水 平 连 在 两 在 铸 过 程 中施 加 三相 磁 场 ， 管 坯 粗 大 的柱 状 晶凝 固组 织 得 到 明 显 细 化 ， 除 了 穿 晶 现 象 ， 坯 凝 固 组 织 分 布 铜 消 管
发展 ， 铜 管 的 需 求 不 断 增 长 。同 时 ， 对 随着 装 备 向 节
能、 高效 和小 型 化 发 展 ， 铜 管 的 质 量 提 出 了越 来 越 对 高 的 要 求 ， 管 生 产 的 竞 争 从 量 扩 大 到 质 的 提 铜
升 Ｉ 。 因此 ， ３ 消除铜 管 缺 陷 、 高 质 量 、 低成 本 已 提 降
均 匀 ， 轴 晶 比率 大 于 ９ ％ ， 高 了 管坯 的 致 密 性 。 等 ０ 提
关键词 ： 平连续铸造 ； 管坯 ； 磁场 ； 水 铜 电 电磁 搅 拌
科技成果——常用金属(合金)表面强化光整蚀刻的电化学复合微细加工技术
科技成果——常用金属（合金）表面强化光整蚀刻的电化学复合微细加工技术技术开发单位大连大学成果简介复合电化学加工技术属于目前技术含量高、应用面宽的高新技术。
具有工具无损耗、无表面应力、加工表面质量好、与零件材料硬度无关及加工后工件表面光滑、无裂纹、无变形等优点。
近年来，一直受到国内外研究机构及学者和企业的关注。
鉴于此，本项目针对市场需求及特种加工工艺的发展趋势，开发了特种金属材料表面强化、光整处理与微细加工的电化学复合加工方法。
主要内容基于电化学加工原理，把电化学加工技术与超声波、高频脉冲电流、丝网印刷、射流技术等有机结合。
采用超声—电沉积工艺制备镍基纳米金属陶瓷，运用双极性脉冲电解－射流复合加工方法对YG类硬质合金工件进行微细加工，把丝网印刷技术与高频脉冲静液电解蚀刻技术相结合，实现彩色不锈钢板表面装饰图文的高效低成本加工，采用脉冲电化学方法对医用钛合金制件进行表面光整处理。
技术创新点1.把超声和电沉积两种技术有机地结合起来，开创物理、化学复合加工新领域，可在金属等导电材料表面高效、低成本的制备纳米镍基金属陶瓷（Ni-TiN、Ni-SiC、Ni-Al2O3等）复合层。
2.在国内首创可对医用钛合金制件进行表面光整处理的脉冲电化学光整加工技术，加工表面粗糙度值低，抛光速度快。
装置简单，易操作，加工成本低。
专用复合电解液，成本低且无毒、无腐蚀、无污染。
3.以丝网印刷技术与高频脉冲静液电解蚀刻加工技术相结合，可在各种色彩的彩色不锈钢板表面加工永久性（底色为银白色——不锈钢金属色）装饰图文。
加工速度快、加工精度较高，设备投入少，成本低。
4.把电解加工和射流加工两种技术有机地结合起来，利用高频正向脉冲电流“脉冲压力波作用”，提高加工精度；利用负向脉冲电流产生的“微区域微碱化效应”，实现了以中性电解液为工作介质。
利用电解液射流的冲刷与抛磨作用，提高了材料去除率。
技术特点制备的镍基纳米金属陶瓷（Ni-Al2O3等）复合层，可满足常规金属零件表面强化要求。
大连理工大学科技成果——特殊氧化铝系列产品一体化生产技术
大连理工大学科技成果——特殊氧化铝系列产品一
体化生产技术
一、项目和技术简介：
高纯超细氧化铝近年来在发光材料、电子器件等领域得到广泛应用，并且其新的应用市场在不断出现。
但是目前国产的氧化铝纯度（铁通常大于20ppm）和粒度（分布宽，从纳米到微米）等不能满足这些高科技产品指标要求，因此在许多场合下需要进口。
本项目提供一套完整的一体化技术，利用该套技术可同时获得多种氧化铝系列产品。
产品种类包括：
1、球形与纤维状氧化铝粉体（不同晶型）；
2、纤维状氢氧化铝阻燃粉体材料；
3、发光材料用高纯氧化铝（铁含量 10ppm）；
4、氧化铝基长余辉或节能灯用发光粉；
5、铝的醇盐（有机合成助剂或原料）。
关键技术包括：
1、颗粒形状与尺寸控制技术，专利号：01111094.5；
2、氧化铝深度脱铁技术，专利号：ZL200310104973.1；
3、氧化铝深度除硅技术，专利号：ZL200410050332.7；
4、氢氧化铝纳米纤维表面修饰技术；
5、纳米包覆制备铝酸盐系发光材料技术，专利号：ZL02109504.3；
6、氧化铝超细粉体分级技术。
该技术适合于现有氧化铝厂的产品与技术更新，产品附加值成倍
增加。
二、应用范围：
发光材料、电子器件等领域得到广泛应用，并且其新的应用市场在不断出现。
三、提供技术的程度和合作方式：
面议（转让地区山西省除外）。
大连理工大学科技成果——铸造热处理工艺有限元模拟与优化技术
大连理工大学科技成果——铸造/热处理工艺有限元模拟与优化技术一、项目简介铸造作为一种基础产业，在国民经济中有着重要的地位，其产品在汽车、电力、钢铁、造船等产业中广泛采用。
铸态组织常出现成分偏析、晶粒粗大等缺陷，因此常对铸件进行适当的热处理以调整其组织，得到需要的性能。
在相当长的一段时期内，人们对铸造和热处理过程的把握只能凭借经验，工艺的优化须经多次试错与分析，费时费力，且造成巨大的浪费。
近年来，随着CAD/CAE技术应用的推广和普及，大大缩短了产品试制周期，降低生产成本并减少材料浪费。
本项目技术基于课题组自有铸造模拟软件ProCAST与热处理模拟软件Grantas的二次开发与应用，已积累丰富的铸造工艺与热处理工艺开发与优化经验。
工艺开发基本流程如下：根据零件材质与结构特点，初步设计铸造（热处理）工艺；使用CAD软件建立零件三维模型；利用有限元模拟软件对初定工艺进行模拟；基于模拟结果优化工艺；根据模拟优化工艺制作试件试块，测试验证性能。
目前，已完成大型泵壳铸造工艺优化、高速重载齿轮渗碳缓冷工艺优化、常用合金钢水空交替淬火工艺等相关项目。
泵壳模拟得到的缩孔缺陷分布如图1，高速重载齿轮渗碳后表面碳浓度分布如图2。
二、应用范围铸造工艺与热处理工艺有限元模拟优化应用范围很广。
铸造工艺模拟可用于钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体钢、镁合金、铝合金等材质，砂型铸造、消失模铸造、高压铸造、低压铸造、重力铸造、倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造等众多铸造方式，对铸造过程中温度场、流场、应力场的分布及变化可进行单独或耦合计算与分析。
热处理可模拟正火、退火、淬火、回火、渗碳等工艺过程，获得工件温度、组织、硬度、变形、碳浓度等技术指标。
图1 铸钢泵壳缩孔缺陷分布示意图图2 高速重载齿轮渗碳后表面碳浓度分布三、知识产权情况：本团队拥有相关专利和核心技术。
相关专利：一种针对镁合金凝固组织模拟的捕捉和转换规则，发明专利：ZL201110400271.2。
大连理工大学科技成果——复合材料系列工具技术
大连理工大学科技成果——复合材料系列工具技术一、产品和技术简介航空航天等领域广泛应用的碳纤维/树脂复合材料具有各向异性，层间强度低，且碳纤维的硬度高(HRC=53～65)、强度大、导热性差等特性，导致诸如钻孔、锪窝、开窗口、大孔套料加工、切边、磨削等机械加工过程中，特别是制孔过程中极易产生毛刺、分层、撕裂等缺陷，属于典型的难加工材料。
多年来，航空航天和军工科研与生产企业为确保碳纤维复合材料构件的质量，不得已只能沿用金属加工工具及加工工艺，传统的机械加工方法和现有的手工作业方式不仅效率低下，远远满足不了批量生产的需求，而且极易产生毛刺和撕裂等加工缺陷，国内至今尚无针对C/E复合材料加工的系列专用刀具。
基于以上问题，开展了针对碳纤维/树脂基复合材料工具技术的系列研究，研制开发出系列电镀超硬磨料（金刚石）多刃套料工具及其组合制孔工具、微磨料群可控排布电镀超硬磨料磨削砂轮、超硬磨料超薄切割工具、金刚石纳米涂层螺旋面整体硬质合金制孔刀具、PCD制孔刀具等，并掌握了各种刀具的加工性能和最优工艺参数。
二、应用范围和生产条件复合材料在军工、航天航空领域应用越来越广泛，而相应的军工企业、研究所都不可避免的面临复合材料加工中出现的各种问题。
复合材料系列工具技术已部分应用与航空和航天企业，例如，中国运载火箭研究院703所、沈阳飞机（集团）有限公司，取得了良好的效果，同时，也为北京航空制造工程研究所的相关科研提供了刀具。
复合材料系列工具技术对于复合材料应用的航空航天等领域具有广泛的应用前景。
本装置不包含复杂难加工零件，装配简单，不需要特殊的生产、装配条件，通过常规机械加工手段即可加工制造。
三、获得的专利等知识产权情况已获得中国发明专利：一种磨粒三维多层可控优化排布电镀工具制作方法；专利公开号：ZL200710010921.6。
一种减缓碳纤维复合材料手工制孔出口速度的方法及其缓冲装置；专利公开号：ZL200910012749.7四、规模和效益、成本估算每件工具的结构、尺寸可以根据使用方的特殊加工需求进行调整；每件工具制造成本由具体结构、尺寸确定，根据使用方需求确定投资规模；可以很好的完成常规加工手段无法完成的复合材料加工任务，克服了传统加工中的毛刺撕裂和分层等缺陷，达到了碳纤维等高强纤维树脂基复合材料高效无缺陷加工的目的。
电磁铸造概论..
电磁铸造概论摘要电磁铸造(简称EMC)是利用电磁感应原理实现的无模型连续铸造技术。
该技术由于其高纯熔化与无污染成型的铸造特点,为在实际生产中获得表面光洁、力学性能优异的部件提供了可行的技术途径。
本文对电磁铸造的特点、基本原理、温度场分析、发展及其应用等方面进行综合概述。
关键词电磁铸造；电磁场；温度场；应用Introduction to Electromagnetic CastingAbstract Electromagnetic casting (EMC) is the use of electromagnetic induction principle, no model of continuous casting technology. The technology because of its high purity melting and casting characteristics of non-pollution molding, as in the actual production with excellent mechanical properties, bright and clean parts provides a feasible technical way. In this paper, the characteristics, basic principle of electromagnetic casting, temperature field analysis, development and application of comprehensive overview.Key words Electromagnetic casting; The electromagnetic field; Temperature field; Application1.电磁铸造的概念及特点1.1电磁铸造的概念电磁铸造是借助于电磁力克服金属液的静压实现无接触铸造的方法，简称EMC。
大连理工大学科技成果——铜合金管坯水平电磁连铸新技术
大连理工大学科技成果——铜合金管坯水平电磁连铸新技术一、产品和技术简介：冷凝器管主要由白铜和HSN70-1黄铜制成，主要用于大型火力发电、核电站、造船、中央空调、海水淡化等领域，使用前景广阔。
例如，从去年开始，我国电力供应全面紧张，2004年全国新增发电装机容量约3800万千瓦，同比增长9%，但是，全国用电量增长12%，尚有缺口2500—2800亿度。
电力紧缺，导致投资电力项目的势头很盛，从而使电力部门对冷凝器铜合金管的需求量也随着增长。
我国的造船业以每年近50%的速度增长，也使冷凝铜合金管的需求大幅度增长。
但是，国内用户反映，国产冷凝器铜合金管与进口产品相比，机械物理性能不高，特别是耐腐蚀性差，在市场上处境尴尬。
其原因可能与合金元素的分布不均、成分偏析、钝化膜不均匀不完整、表面质量差、表面清洁度差等因素有关。
另一方面，目前冷凝铜合金管的生产主要是采用半连续铸造实心锭→挤压→轧制→拉伸的生产工艺，工序复杂、难度大，成品率只有50%左右，生产效率低，能耗大，成本高，在市场上没有价格竞争力。
如果采用空心管坯进行挤压，可以极大地提高成品率、生产效率低，降低能耗和成本。
但是，由于白铜熔点高、铸造性能差，国内不能直接铸造白铜管坯，主要依靠实心锭穿孔。
本项目采用直接水平电磁连铸空心铜合金管坯技术，厚壁管坯采用行星轧制，薄壁管坯采用皮尔格轧制。
二、应用范围和生产条件：白铜和HSN70-1黄铜。
水平连续铸造。
三、获得的专利等知识产权情况：获得发明专利。
四、规模与投资、成本估算：视规模和现有条件而定。
与普通的半连续铸造实心锭→挤压→轧制→拉伸工艺相比，每吨降低成本1000元。
五、提供技术的程度和合作方式：提供技术和装置。
六、配图：水平连铸的BFe30-1-1空心管坯Fe10-1-1空心管坯拉拔后制成的铜管Fe10-1-1空心管坯皮尔格轧制后制成的铜管七、产业化程度：产业化阶段。
大连理工大学科技成果——镁铝系合金复合细化技术
大连理工大学科技成果——镁铝系合金复合细化技术一、项目简介作为目前工程应用中最轻的金属结构材料，镁合金越来越受到重视，但室温变形能力差、强度有待提高等问题限制了镁合金的推广应用。
晶粒细化技术可以在提高变形能力的同时显著增强合金的强度等性能，因而成为突破镁合金性能和应用瓶颈的重要途径。
然而，对应用较广的镁铝系合金而言，一直缺乏稳定、高效的晶粒细化技术。
本项目利用粉末冶金法制备了一种高效的Al-C中间合金细化剂，并在此基础上与电磁场复合，开发了二元复合细化技术。
Al-C中间合金可以为镁铝系合金熔体提供有效的异质形核颗粒，促进α-Mg晶粒的异质形核，提高形核率；而电磁场不仅可以为熔体施加强制对流，促进温度场与溶质元素均匀化分布，还可以减轻Al-C中间合金中颗粒相的团聚趋势，增加有效形核质点的数量。
两者的复合使用带来了显著的叠加效应，使镁铝系合金的晶粒得到显著细化。
由于Al元素是镁铝系合金中的主要合金元素，Al-C中间合金的引入不会显著改变合金成分。
而且Al-C细化剂和电磁场的施加简单易行，因此具有良好的工业应用前景。
二、应用范围：该技术主要针对镁铝系合金，用于实现其铸态晶粒的有效细化。
三、知识产权情况：本团队拥有相关专利和核心技术。
相关专利：一种针对镁合金凝固组织模拟的捕捉和转换规则，发明专利：ZL201110400271.2。
四、规模与投资：本项目针对镁合金的铸造生产，用户可根据合金牌号和具体要求选择相应细化工艺和施加外场装置。
具体投资成本依据研发内容、企业发展定位和当地物价而定。
五、提供技术的程度和合作方式本团队成功开发的含碳细化剂与电磁场复合细化技术，成熟度较高，经试验应用后收到了良好的效果，为该技术的进一步开发拓展奠定了良好的基础。
本团队可提供完整的设备设计、工艺参数，对有需求的单位可进行技术转让等合作。
六、配图：以AZ31为试验对象，对该技术进行测评。
结果显示，Al-C细化剂与螺旋磁场复合获得了显著的细化效果，且优于单独使用细化剂或螺旋磁场。
大连理工大学科技成果——高纯铜生产新技术
大连理工大学科技成果——高纯铜生产新技术
一、产品和技术简介：
高纯铜（5N-6N），已被用于电子、通讯、超导、航天等尖端技术领域。
例如，耐疲劳电缆，电子工业的各种连结线，溅射靶材，高导电电缆等。
目前主要依靠进口。
本项目采用电子束精炼直接定向凝固的方法，由4N的电解铜板制备5N-6N的高纯铜锭（检测21种杂质元素）。
二、应用范围和生产条件：
电子、通讯、超导、航天、军工等技术领域。
真空熔炼、铸造。
三、规模与投资、成本估算：
30-90kg/10小时，200-300万元
四、提供技术的程度和合作方式：
提供技术使用权。
电磁半固态铸造的原理及应用现状
收稿日期:2004207220; 修订日期:2004208211基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.50274018)作者简介:任振国(19792 ),河北魏县人,硕士.研究方向:金属凝固.Em ail :renzhenguo2000@电磁半固态铸造的原理及应用现状任振国,曹志强,秦学智(大连理工大学铸造中心,辽宁大连116024)摘要:介绍了半固态铸造的特点,半固态浆料电磁搅拌的制备方法、优点以及电磁搅拌法的分类和原理,半固态铸造在美国、欧洲、日本工业生产上的应用、发展和带来的社会效益;并介绍了半固态铸造在中国的研究现状、进展以及所取得的成果和电磁半固态铸造应重点研究的方向。
关键词:电磁搅拌;半固态铸造;非枝晶组织中图分类号:TG 249.7 文献标识码:A 文章编号:100028365(2004)7720880203Principle and Application Actu ality of Electromagnetic Semi 2solid C astingREN Zhen 2guo ,CAO Zhi 2qiang ,Q IN Xue 2zhi(Research Center of Foundry Engineering ,Dalian University of Technology ,Dalian 116024,China )Abstract :The characteristics of semi 2solid casting and the fabrications of semi 2solid slurry through electromagnetic agitation method were discussed.The sorts ,merit and theory of electromagnetic agitation are also introduced.The application of semi 2solid casting in American ,European and Japanese industries and its development and social benefit are introduced.The current state ,development and production of the research and themain subject ofelectromagnetic semi 2solid casting in our country are also introduced.K ey w ords :Electromagnetic agitation ;Semi 2solid casting ;Non 2dendritic Structure 金属半固态铸造是由美国麻省理工学院(MIT )的D.B S pencer 和M.C Flemings 教授在20世纪70年代初提出的[1]。
Ti-Al-V-Zr合金的团簇式设计及铸态组织和力学性能
2023 年第 43 卷航 空 材 料 学 报2023，Vol. 43第 2 期第 42 – 50 页JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS No.2 pp.42 – 50 Ti-Al-V-Zr合金的团簇式设计及铸态组织和力学性能刘毓涵1, 朱智浩1, 张 爽2, 董 闯1,2*（1．大连理工大学 三束材料改性教育部重点实验室， 辽宁 大连 116024；2．大连交通大学 材料科学与工程学院， 辽宁 大连116028）摘要：Ti-6Al-4V是目前应用最广泛的钛合金，但其铸态强塑性不足。
本研究设计思想基于Ti-6Al-4V合金双团簇成分式α-{[Al-Ti12]（AlTi2）}12+β-{[Al-Ti14]（V2Ti）}5：首先通过改变β相团簇式个数为2，使合金成分偏向α-Ti，其次增加β相团簇式中V原子个数至3，提高了β-Ti结构单元稳定性，然后用不同个数Zr（x = 1、2、3、5）替代β相团簇式中Ti，最后得到了团簇式α-{[Al-Ti12]（AlTi2）}15-β-{[AlTi14-x Zr x]V3）}2，设计了Ti-（6.64～6.82）Al-（2.42～2.35）V-（1.44～7.02）Zr （质量分数/%）合金，采用非自耗真空电弧炉熔炼制备合金铸锭，并用真空铜模吸铸成合金棒材，进而对不同合金样品进行显微组织表征和拉伸测试。
结果表明：合金均由α'相马氏体组成，其形貌由针状魏氏逐渐转为网篮组织，其中Ti-6.64Al-2.35V-7.02Zr （Zr含量最高）合金为网篮组织，具有最佳的力学性能，屈服强度σYS为806 MPa，抗拉强度σUTS为963 MPa，伸长率δ为5.9%，相比于相同状态下Ti-6Al-4V合金，分别提高了23%、19%、51%；比强度和比硬度分别为217 kN•m/kg和0.71 GPa•cm3/g，相比于Ti-6Al-4V合金分别提高了18%和10%。
电磁连铸冶金技术及应用现状
电磁连铸冶金技术及应用现状
陈浩;刘彬;沈仙雨
【期刊名称】《化工设计通讯》
【年(卷),期】2016(0)10
【摘要】对现有电磁技术在冶金行业中的作用进行论述,阐述电磁连铸冶金技术的应用方法,着重分析电磁连铸技术在冶金行业的发展.
【总页数】2页(P19,27)
【作者】陈浩;刘彬;沈仙雨
【作者单位】贵州省六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004;贵州省六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004;贵州省六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水 553004
【正文语种】中文
【中图分类】TE777
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电磁技术在铸造中的研究与应用
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电磁离心铸造 在电磁离心铸造过程中，液态金属在高速旋转的铸型带动下绕轴线运动，所受体积力
除重力外，还有电磁力。电磁力引起的受迫对流运动对液态金属产生电磁搅拌作用。因 此，电磁离心铸造既保留了普通离心铸造组织致密，缩松和气孔少等优点，又通过电磁 搅拌作用，克服普通离心铸造的缺点，使粗大的柱状晶组织转变为均匀的等轴晶组织， 并使第相的分布趋于均匀，成分偏析得到控制，由于成本原因该技术尚未进行大规模的 运用，多见于实验室之中。
电磁净化
20世纪90年代初前苏联研究了在正交电磁场中液态金属除气的效果。经研究证明，在 这种情况下金属液除气效果好，试样宏观组织更致密，金属的力学性能提高了3000'35000 1996年日本川崎制钢的水岛厂在不锈钢连铸机上采用电磁离心去夹杂技术。日 本名古屋大学用高强磁场进行AI-Si-Mn Fe和Al-Si合金熔体的电磁除渣。近年来，山东 工业大学开展了电磁搅拌对铝钦硼合金净化的研究。结果表明:电磁搅拌能去除夹杂， 且交流磁场比直流磁场除渣效果好;铝钦硼合金在磁感应强度为0. 24 T的交流磁场下搅拌 3min，除渣效果最明显，除渣率达90%以上。他们认为电磁场不仅引起熔体的旋转，且 在熔体界面前约1 cm范围内还存在一个附加环流，附加环流的存在是电磁搅拌除渣的根 本原因。
电磁雾化 电磁雾化金属的原理见下图。由图可见从细小喷嘴射出的液态金属和喷嘴对面安装的
电极间存在电压。而另一方面，如果与从喷嘴一电极间的电流方向成正交的方向上加直 流磁场的话，在通电的同一时刻，则在喷嘴一电极间的液态金属内就要产生体积力，因 而使液态金属飞散雾化，然后电流被切断，但在后续流出的金属作用下，又重新通电， 并再次使金属飞散雾化。这样可使这一过程反复进行下去。这种方法可以很好地控制金 属的粒度及其分布。另外，伴随着磁束方向的变更，可以较容易地使金属的飞散方向发 生变化，这样就可以克服在利用气体和液体使金属细化的方法中，由于流体冲击产生的 偶发因素而使金属粒度不一及分布不均的缺陷。因此，该工艺常见应用于喷射铸造。
大连理工大学科技成果——铜及铜合金板带坯水平电磁连续铸造技术
大连理工大学科技成果——铜及铜合金板带坯水平电磁连
续铸造技术
一、产品和技术简介：
铜产品面临三大威胁：一是资源短缺引起铜价上涨，导致铜的替代材料占领铜产品市场；二是高能耗和环境污染使行业失去生存空间。
要求铜加工行业降低成本、减少能耗、实现绿色制造；三是对板带质量的要求越来越高。
电连接器是信息产业的重要零件，2005年连接器的增长达到17％，容量达到145.8亿元。
连接器接插元件所用的材料几乎全部选用铜及铜合金。
2006年中国铜材生产和消费分别超过500万吨，其中板带材生产和消费量分别超过100万吨。
与其他冶金工业一样，铜加工产业是能耗大户，环保的难点。
例如，每生产一吨铜板带耗电2300kWh，同时半成品的长时间（7-9小时）的高温（720℃）加热均匀化退火，使成本和环境保护的压力增大。
而且，由于偏析的存在，在卷曲过程中容易产生裂纹。
通过在铸造过程中施加电磁场可以改善板带坯的凝固组织，减轻偏析。
提高板带坯的质量和加工性能。
2012年5月10日通过中国有色金属协会的项目鉴定。
二、应用范围和生产条件：
锡磷青铜或其他合金。
水平电磁连续铸造。
三、获得的专利等知识产权情况：申报发明专利。
四、规模与投资、成本估算：有连铸机的情况下100万元。
五、提供技术的程度和合作方式：提供技术和装置。
六、配图：
图1 八达铜业铸造现场
图2 板带坯的微观偏析照片
七、产业化程度：产业化阶段
不施加电磁场 施加电磁场。
大连理工大学科技成果——大尺寸高强高导Cu-Cr-Zr合金铸坯非真空水平电磁连铸技术
大连理工大学科技成果——大尺寸高强高导Cu-Cr-Zr合金铸坯非真空水平电磁连铸技术一、产品和技术简介：Cu-Cr-Zr合金既有高的强度、又有高的导电性能，是引线框架、电极等电器、电子行业的首选材料，也是高速铁路接触线的首选材料。
但是，由于微量的锆元素极易氧化，且合金液粘度大，很难再大气下铸造成大尺寸、超长的铸坯。
例如，直径17mm的接触线在1500m 左右的工作长度上，不能存在任何一点低于性能指标要求的强度弱点，也不能存在可能随着疲劳振动扩展的组织缺陷，即接触线全长组织要均匀一致，抗拉强度数值离散性必须在一定范围之内。
采用水平电磁铸造的方法，可以在非真空下铸造直径87mm、长度超过50m的铸坯，经塑性加工后，制成的高铁接触线，导电率大于82%IACS，强度大于570N/mm²。
制备的新型高导高强接触线已经应用于京-沪高铁，2010年12月3日在冲高段（枣庄至蚌埠）高铁速度达到486.1km/h，刷新了世界铁路运营试验最高速度。
此速度的实现被评为2010年中国十大科技进展之四。
2012年5月10日通过中国有色金属协会的项目鉴定。
二、应用范围和生产条件：Cu-Cr-Zr合金棒、线。
水平电磁连续铸造。
三、获得的专利等知识产权情况：申报发明专利。
四、规模与投资、成本估算：300万元。
五、提供技术的程度和合作方式：提供技术和装置。
六、配图：图1磁场对棒坯表面裂纹的影响：（a ）未加磁场；（b ）施加磁场图2电流强度对宏观组织的影响：（a ）0A ；（b ）30A ；（c ）50A图3铸造出的长达45m 的Cu -Cr -Zr 棒坯七、产业化程度：产业化阶段10mm (c)(b) 10mm Bottom(a)10mm Top 20mm(b)20mm (a)。
大连理工大学科技成果——层状铝合金复合铸坯制备技术
大连理工大学科技成果——层状铝合金复合铸坯制备技术一、产品和技术简介：层状复合材料可以克服两种单一金属各自的缺点，发挥其优点，使用金属层状复合材料制造的零部件具有特殊的物理、化学和力学性能，能够满足各种工作条件的需要。
铝合金复合板、带、箔广泛应用于航空航天、汽车、蒸发器、冷凝器和中央空调等。
其特点是：据合金使用侧的环境特性，确定抗腐性、强度、耐高温性能、易焊接性等不同性能要求，据此选用不同铝及其合金材料。
而且还能大量节省资源，特别是稀有、贵重金属；仅以汽车为例，我国已经成为汽车生产大国，2007年产量达到888万辆，2008年有望冲击1000万辆，2010年将超过日本成为仅次于美国的全球第二大汽车生产国。
随着全球性的能源短缺和环境恶化，对汽车减重和减排的要求日益迫切，铝合金成为最好的替代品。
例如，汽车水箱、蒸发器、冷凝器等。
本项目在同一结晶器内同时注入两种铝合金液，连续铸造铝合金层状复合铸坯。
2009年通过中国有色金属协会的项目鉴定。
二、应用范围和生产条件：铝合金-铝合金。
半连续铸造。
三、获得的专利等知识产权情况：获得发明专利。
四、规模与投资、成本估算：是规模和现有条件而定。
五、提供技术的程度和合作方式：提供技术和装置。
六、配图：（a）三层铝合金铸坯侧面（b）三层铝合金铸坯横截面图1直接铸造的三层铝合金铸坯，尺寸420×128×5000mm（a）二层铝合金铸坯的横截面（b）二层铝合金铸坯的微观组织图2直接铸造的二层铝合金铸坯，尺寸420×128×5000mm(a)轧制过程(b)轧制后3mm薄板的断面图3直接铸造的二层铝合金铸坯的轧制过程和轧制后3mm薄板的断面五、产业化程度：正在产业化。
基于集成计算平台的高强韧铝合金半连铸工艺优化
基于集成计算平台的高强韧铝合金半连铸工艺优化
张增硕;何生平;詹磊;王新璋;王贤年;王依山;单长智;郝海
【期刊名称】《铸造技术》
【年(卷),期】2024(45)5
【摘要】基于集成计算材料工程(ICME)思想,使用数字化集成计算平台依托ProCAST仿真模拟软件、MATLAB数值分析软件,并使用最优化方法中序列(逐步)二次规划法(SQP),优化了半连续铸造制备直径254 mm的7050铝合金圆锭工艺,得到较优铸造温度为690℃,所得铸锭的残余应力值最小。
与传统优化方式,即逐步调整工艺参数并分析模拟结果的方法相比,数字化集成平台迭代进行工艺寻优的效率提高了1倍。
在此优化工艺下得到铸锭的屈服强度为218 MPa,抗拉强度为336 MPa。
【总页数】8页(P479-486)
【作者】张增硕;何生平;詹磊;王新璋;王贤年;王依山;单长智;郝海
【作者单位】大连理工大学材料学院辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室;国电投宁夏青铜峡新材料有限公司;国家电投集团铝电投资有限公司;大连理工大学宁波研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.21
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大连理工大学科技成果——高性能铝合金、铜合金电磁半连铸新技术
一、产品和技术简介
具有高导电、高导热、高强度和良好塑性的高性能铜合金、铝合金材料，是微电子等信息电子行业必不可少的重要材料，是发展微电子产业的重要物质基础。
由于我国加工技术落后，科研基础薄弱，只能生产部分性能较低的分立元件用线材，无法生产用于大规模集成电路等领域的高性能线材，每年需大量进口（超过30万吨），严重制约微电子等高技术产业的发展。
分析制约我国高性能铜材、铝材各种性能的因素，可以清楚看出，材质、熔体洁净化处理与高性能铸坯的连续铸造技术等是关键。
本项目提出的高性能铜合金、铝合金电磁半连铸新技术可大幅度降低铝材、铜材的内部缺陷，细化铸坯凝固组织，提高铝材、铜材的综合性能。
二、应用范围
合金、铝合金铸坯的铸造。
例如，集成电路、超大规模集成电路用直径0.013-0.1mm的Ai、Al-1%Si超强键合线等高附加值（0.8元/米，0.13克/1000米）线材生产用的铸坯；铜合金挤压用铸坯等。
在普通半连续铸造基础上，增添磁场发生器。
三、规模与投资
铸造直径100-200mm的铸坯，投资约100万元。
在普通半连续铸造成本基础上，增加10-15kW的电费。
四、提供技术的程度和合作方式成果转让。