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本成果针对现有技术中浇铸大型钢锭或合金钢锭存在的问题，提供了一种双向冷却动态浇 注复合铸锭的方法及其装置。该方法的步骤包 括：原料准备，芯坯准备，铸模与芯坯的组装，布模，排空模腔内空气，转动芯坯，浇注金属熔体，铸锭冷却；并提供了该方法所使用的装置。液固复合浇铸技术是将一种液态金属熔体浇铸到一种固态金属表面制成复合坯料，再利用轧制、锻造、挤压或拉拔等压力加工手段进行塑性成形，获得层状金属复合材料，或以其细化、均质化、致密化同一种材料的工艺方法。用于不锈钢复合材料的生产，具有制坯效率高、界面结合强度高、工艺简单成本低等优点。用于大型钢锭或板坯的生产，具有铸态组织细小均匀、心部致密以及成份偏析小等优点。本项目提出的液固复合技术可以制备均质、致密、细晶组织的大型合金钢锭，可以铸成心部无疏松、缩孔、偏析、夹杂物以及粗晶等缺陷的合金钢锭。亦可制备层状金属复合材料，包括复合板材、复合管材以及复合型棒材，所制备的坯料界面结合强度达到200MPa以上。

本技术成果利用液固复合浇铸+轧制或锻造技术可以制备心部无缺陷的细晶、均质、致密大型合金钢锭；可以低成本制备层状金属复合材料，包括复合板材、复合管材以及复合型棒材，所制备的坯料界面结合强度达到200MPa以上。 与现有技术相比，技术的优势在于： (1)采用连铸坯、轧材或锻材作为待复合的芯坯，将芯坯铸在铸锭的心部， 代替凝固组织，可以彻底消除铸锭心部的疏松、气孔和夹杂物等缺陷，进一步提高铸锭的心部质量； (2)采用与金属熔体成分相同的芯坯作搅拌器，即可避免金属熔体的污染， 又可增加形核率，细化组织，减轻偏析、疏松和缩孔等缺陷，一举多得； (3)将钢液浇注到冲熔芯坯上，芯坯因吸热而熔化，钢液因放热而冷却，二者都将形成过冷的熔体，内部形成大量的过冷晶核和半固态质点，提高了金属熔体内的形核率，从而细化了铸锭内部的组织； (4)通过电机带动芯坯转动，可以使芯坯与钢液之间产生相互摩擦，从而清除芯坯表面的微量氧化物和气体，使芯坯表面裸露出清洁的金属基体，便于钢液与芯坯之间形成冶金结合，消除芯坯与凝固组织之间的界面缺陷，提高结合质量；

金属超纯熔炼与凝固控制创新工作室创办于2017年9月，自创办以来主要围绕“金属超纯熔炼与凝固”这一方向开展开展工作，在电渣重熔理论与工艺、特种高温合金、高性能工模具钢、特种铸造方式、冶金过程自动化控制、液压传动等方面开展科学研究创新活动。成立4年以来，开发了“加压&气氛保护电渣重熔设备”1套，二硅化钼管式炉&气氛控制设备1套，液位检测设备1套，资金投入1600余万元。 目前，创新工作室正围绕航空不锈轴承钢、高温合金、工模具钢的质量提升和高品质钢高效连铸、液固复合工艺及材料开发等课题开展工作，拟开发出适用于航空工业的新一代航空不锈轴承钢，研发出用于航空发动机等关键部位的Inconel718高温合金大钢锭等关键特种新材料和高品质钢高效产的冶炼与连铸技术，液固复合制备心部无缺陷的大型合计钢锭以及低成本制备不锈钢复合材料。金属超纯熔炼与凝固控制创新团队现有成员9名，主要围绕电渣重熔理论与工艺、特种高温合金、高品质钢高效冶炼与连铸、特种铸造、冶金过程自动化控制、液压传动等方面开展科学研究创新活动。

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