检验及定量统计。 1.2实验结果及分析 (1)凝固组织：模拟S一EMS锡锭中的等轴晶率测量结果，在B,。(结晶器内壁面处的 磁感应强度)相等的条件下，螺旋搅拌获得的等轴晶率最高，达82.09%，而旋转搅拌为 46.61%,直线搅拌为28.92%，对比锭（未搅拌）为13.67%。图1为凝固组织形貌照片。 0mm S一旋转撞拌 S一螺旋搅拌 S一直线搅拌 对比锭，无搅拌 Br0=0.154T Br0=0.147T Br0=0.151T 图1S-EMS锡锭的凝固组织 Fig.1 Solidified structure of Sn billets with S-BMS 不同搅拌形式凝固组织的差别可用电磁力分布的不同来解释。图2为电磁力沿径向的分 布图。可以看出，在B:相等的情况下不同磁场产生的电磁力的大小和分布规律也不相同， 螺旋磁场产生较大的搅拌力，而且沿径向衰减的幅度较小，可以在整个断面区域内形成搅 拌：直线磁场的搅拌力较小，如图2所示。在离开凝固面不远处搅拌力已失去作用，因此它 的径向搅拌区域很小；旋转搅拌磁场搅拌力的分布介于二者之间。 实验发现，纵向搅拌力的方向性对凝固组 =15U Ti/r1 Rotary 织有较大的影响。这是因为向下的直线搅拌和 2 H30 向下的螺旋搅拌可以在铸坯中心部位形成强烈 的紊流，从而降低了液相中的温度梯度。这种 流动可以促进等轴晶的形成，图3表示了直线 搅拌方向对凝固组织的影响。 2 板坯连铸直线搅拌实验也表明8？，在搅拌 功率相同的条件下，向上搅拌时凝固前沿和铸 Mold wall 10 20 30 还心部流动速度仅达15cm/s,而向下搅拌时 "entre Distance/mm 流速则可达45cm/s。 图2电磁力沿径向的分布 (2)锡锭中的夹杂物：从图象分析仪获得 Fig.2 Distribution of electromagnetic 的夹杂物分析结果可以明显看出，经电磁搅拌 force along radius drection 112检验及定量统计 。 1 . 2 实验结 果及 分析 ( l) 凝固组织 : 模 拟 S一 E M S 锡锭 中的等轴晶率测量 结果 , 在 B r 。 (结 晶器内壁 面 处 的 磁感应 强 度) 相 等的 条 件下 , 螺旋 搅拌 获得的等轴晶 率 最高 , 达 8 2 . 0 9 % , 而 旋 转 搅 拌 为 4 6 . 6 1 % , 直线搅拌为2 8 . 9 2 % , 对 比锭 ( 未搅拌 ) 为1 3 . 6 7 % 。 图 1 为凝 固组织形貌 照 片 。 S一旋转搅拌 B r o = 0 . i 5 4 T S一螺旋搅 拌 S一直线搅拌 对 比锭 , 无 搅拌 B r o = 0 . 14 7 T B r o = 0 . 1 5 1 T 图 1 5 一 E M S锡 锭的凝固 组织 F 1 9 . 1 S o l i d i f i e d s t r u e t u r e o f s n bi l l e t s w i t h s 一 E M s 不 同搅拌形 式凝固组织的 差别可 用电磁 力分 布的不 同 来解释 。 图 2 为 电磁 力沿 径 向的分 布图 。 可 以看 出 , 在 B r 。 相等的 情况 下 不 同磁场产生的 电磁 力的大 小 和分 布规 律也不 相 同 , 螺旋 磁场产生较大的 搅拌 力 , 而且沿径 向衰减的幅度较小 , 可 以在整个断 面区 域 内 形 成 搅 拌 ; 直线 磁场 的搅拌力 较小 , 如图 2 所 示 。 在 离开 凝固面不远 处搅拌力已失去 作用 , 因此它 的 径向 搅拌 区域 很小 ; 旋转搅拌 磁 场搅 拌力的 分 布介于 二 者之 间 。 洲性 . 么名\ 。óo J 一例匀。己比尸洲闯侧厂ó。20 实验 发现 , 纵 向搅拌 力的方向 性对凝 固组 织 有较大的 影响 。 这是因 为 向下的直线 搅拌和 向下 的 螺旋搅拌 可 以在铸坯 中心部位形成强烈 的 紊流 , 从而 降低 了液相 中的 温 度梯 度 。 这种 流动可以促进等轴晶的形成 , 图 3 表示 了直线 搅 拌方 向对凝 固组 织的 影响 。 板 坯连铸直线 搅拌 实 验也表明 〔 。 〕 , 在 搅 拌 功 率相 同的 条件下 , 向上 搅拌时 凝固前沿 和 铸 坯心 部流动速 度仅达 1 c5 m / s , 而 向下搅拌 时 流速 则可达 4 5 o m Z “ 。 (2 ) 锡 锭中的 夹杂物 : 从图象分析仪 获得 的 夹杂 物分析结果 可 以 明显看 出 , 经 钊磁搅拌 M o记 w a l l 1 0 2。 D i s t a n e e / m r n {3 0 州 e l飞t r e 图 2 电磁 力沿径 向的分 布 9 . 2 D i s t r i b u t i o n o f e l e e t r o m a g n e t i e f o r e e a l o n g r a o i u s d r e e t i o n 1 1 2