电渣冶金的理论与实践

李正邦，冶金学家，我国电渣冶金奠基人，中国工程院院士。他设计并主持建设了我国第一代工业电渣炉。他提出的电渣重熔提纯机理及顺序凝固理论，为电渣冶金奠定了基础，被国际公认。他率先开拓了电渣熔铸发动机涡轮盘、潜望镜管、火炮身管及炮尾、飞机起落架、曲轴等技术。开发了无污染的无氟渣。提出了采用酸性渣改变钢中央杂物形态，从而提高轴承钢疲劳寿命的新工艺。开展了由鸽精矿、钼精矿、氧化钒等矿物直接合金化代替铁合金冶炼合金钢的基础研究和工业试生产。他在电渣冶金领域有系统的、创造性的科技成就，为电渣工业大幅度提高生产率、节能、环保和确保优异冶金质量做出了重要贡献。先后获得国际奖2项，国家发明奖5项，国家技术进步奖等5项，出版学术专著7部，发表学术论文265篇，取得发明专利6项。

1.1 电渣冶金在国际上的发展

1.2 我国电渣冶金的起步与重大发展

1.3 电渣冶金的现状

1.4 电渣冶金的优越性和局限性及其在材料领域的应用前景

参考文献

2.1 基本原理

2.2 电渣冶金过程的热传递

2.3 冶金反应

2.4 电渣过程的凝固和结晶

2.5 电渣冶金基础理论的发展

参考文献

3.1 渣的功能

3.2 渣的物理化学性能

3.3 电渣重熔或熔铸常用渣系

3.4 电渣冶金渣系发展趋势

参考文献

4.1 电渣锭生产的工艺程序

4.2 电渣熔铸工艺

4.3 电渣熔铸操作

4.4 典型产品电渣熔铸工艺

参考文献

5.1 电渣炉工艺布置

5.2 电渣炉设备及结构

5.3 电渣炉车间辅助设备

5.4 电渣炉的微机控制

参考文献

6.1 电渣金属的纯净度

6.2 电渣铸钢的致密性及低倍组织

6.3 电渣铸钢化学成分、组织均匀性及显微组织

6.4 电渣铸钢的力学性能

6.5 电渣重熔轴承钢

6.6 电渣重熔高速钢和模具钢

6.7 电渣重熔厚板锭

6.8 电渣重熔超级合金

6.9 电渣重熔其他金属

6.10 电渣熔铸件的热处理及使用性能

参考文献

7.1 电渣重熔渣池及铸件热平衡

7.2 渣池温度场分布的计算

7.3 金属熔池形状的控制

7.4 模型求解

7.5 局部凝固时间计算

7.6 电渣重熔显微结构

参考文献

8.1 电渣熔铸中空管

8.2 电渣熔铸小断面棒材

8.3 复杂异型件的电渣熔铸

8.4 液态金属的电渣浇注

8.5 电渣离心浇铸

8.6 电渣热封顶

8.7 电渣焊接钢锭

8.8 自耗模电渣重熔

8.9 真空电渣重熔与高压电渣重熔

8.10 快速电渣重熔(ESRR)

8.11 电渣复合技术

8.12 洁净钢形核铸造技术

8.13 旋转电极电渣重熔技术

8.14 电弧渣重熔技术

8.15 进一步提高电渣熔铸产品质量的可能途径

参考文献

电渣冶金技术可以被认为是一种金属或合金精炼提纯及凝固控制的复合技术，其产品具有纯净度高、成分均匀、力学性能和使用性能好、近终形、过程可控等特点，因此在国民经济的许多重要领域用于生产高端产品或关键部件。

本书内容涉及电渣金属的生产领域--材料、冶金、铸造等和电渣金属的应用领域--能源、航空航天、造船、机械制造、医药等领域，本书可供这两个领域的工程技术人员、科研人员、管理人员阅读参考。

在制造业中，电渣焊过程用于厚板拼接，炼钢厂高炉的垂直焊接，大型铸件、锻件的焊接，小管电渣焊机主要用于建筑钢结构隔板的焊接，法兰的焊接。在压水堆核电站中，最核心的反应压力容器(RPV，低碳合金钢)中的不锈钢内衬为板极电渣焊堆焊。

目前的重要问题制造

20世纪70年代，在调查、研究能够提高焊接速度的方法时，很多的人对电渣焊表示出了兴趣。它被看成是提高生产率的重要参数和减少线能量以改善热影响区和焊接金属冲击特性的方法。 但是从那时起，电渣焊的发展只取得了很小的成效。这些发展都局限在某些特殊应用的参数调整和裁剪技术上。

该过程的主要优点是:

☆完成接缝的速度，一般是1m接缝/小时，不考虑厚度;

☆无角形变;

☆边角形变被限制在3mm /m焊缝;

☆形成高质量的焊缝;

☆简单的接头准备，如火焰切割直角边缘;

☆通过切割所有焊缝和重复焊接可方便地进行大型的修理。

电渣焊的焊接过程都比较长，因为它的线能量会产生粗大的焊接金属颗粒，热影响区会导致差的断裂韧性出现。焊后需热处理或者是在焊接过程中添加特殊的金属元素，才能改善韧性、细化晶体，应使用专用的超声波无损检测设备检测。