Введение
1. Анализ и особенности современных технологий получения литых изделий из титана и его сплавов методом электромагнитной обработки 11
1.1. Состояние и перспективы развития производства литых изделий из титановых сплавов 11
1.2. Основная идея и описание предлагаемой технологии получения жидкой фазы титановых сплавов внутри цилиндрических заготовок на воздухе и при нормальном давлении при индукционном нагреве 19
1.3. Постановка задачи 22
Выводы по главе 24
2. Математическое моделирование сопряженных электромагнитных и тепловых процессов в цилиндрических немагнитных телах 25
Выводы по главе 36
3. Численное моделирование системы электромагнитной обработки титановых сплавов для получения расплава внутри цилиндрической заготовки индукционным методом 37
3.1. Одномерная численная модель системы электромагнитной обработки титановых сплавов для получения расплава внутри цилиндрической заготовки, разработанная в программном пакете ANSYS 37
3.2. Двумерная численная модель системы электромагнитной обработки титановых сплавов для получения расплава внутри цилиндрической заготовки индукционным методом, разработанная в программном пакете UNIVERSAL 2D 40
3.3. 2D-модель сопряженных электромагнитных и тепловых полей, разработанная в программном пакете ANSYS, для исследования процесса образования расплава внутри слитка 58
3.4. Сравнение результатов моделирования в программных пакетах ANSYS и UNIVERSAL 2D 67
3.5. Подбор оптимальных входных параметров режима работы индукционной системы для образования расплава внутри титановой заготовки в программном пакете ANSYS на частоте 4 кГц 74 Выводы по главе 78
4. Экспериментальные исследования образования расплава внутри титановых слитков разных высоты и диаметра на воздухе при нормальном давлении 79
4.1. Исследования нагрева титановых заготовок 20x30мм и 30x35мм на лабораторном макете 79
4.2. Исследования нагрева титановых заготовок 60x100мм на экспериментальной установке с целью получения расплава внутри слитка на частоте 4 кГц 81
4.3. Дополнительные исследования электромагнитной системы воздействия на металлы для оценки роли МГД процессов на высокой частоте 90 Выводы по главе 95
5. Исследование влияния мгд процессов на формирование ванны расплава внутри титанового слитка при индукционном нагреве 96
5.1. Математическое описание движения расплава под воздействием силы электромагнитного поля 96
5.2. Двумерная численная модель сопряженных тепловых и магнитогидродинамических процессов в слитке в осесимметричной постановке, разработанная в программном пакете FLUENT 101
5.3. Двумерная численная модель системы электромагнитной обработки титановых сплавов c имитацией расчета гидродинамической задачи, разработанная в программном пакете ANSYS
Выводы по главе 140
Заключение 141
Список литературы 142
