电磁搅拌是借助电磁力强化铸坯内未凝固金属熔液的运动,改变凝固过程的流动、传热和传质,达到细化晶粒、改善铸坯质量的目的。
根据电磁感应定律,闭合回路内的磁通量发生变化时,闭合回路将产生感应电动势。这里所说的“磁通量发生变化”可分为两种情况。第一种情况是导电回路不动,穿过回路的磁通量随时间而变化。第二种情况是导电回路与磁场之间有相对运动,即导体切割磁力线。
从搅拌金属液的流动方式来分,电磁搅拌有3种形式,一是水平式,即感应线圈平行于铸形的轴线方向,固相粒子在准等温面内流动,搅拌的作用是固相粒子球化的主要机制;一种是垂直式,即感应线圈与铸形的轴线方向垂直;另一种是上述两种旋转方式的结合,即螺旋式。影响电磁搅拌效果的因素有搅拌功率、冷却速度、金属液温度、浇注速度等。由于电磁搅拌的局限性(“集肤”效应),通常认为,直径大于6英寸(约150mm)的铸坯不宜采用电磁搅拌法生产。本节将简单介绍电磁搅拌的原理、电磁搅拌器的设计以及有关电磁特性方面的问题。