ZL205A合金室溫力學(xué)性能較為突出,具有優(yōu)異的加工、焊接等綜合性能。鑄件鑄型界面的換熱系數(shù)在很大程度上影響著鑄件的整個(gè)凝固過(guò)程和溫度場(chǎng)的分布,決定了鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。建立有效的傳熱反算模型,確定界面換熱系數(shù),對(duì)于ZL205A合金鑄造工藝的優(yōu)化具有非常重要的意義。基于Fourier導(dǎo)熱偏微分方程,建立了柱坐標(biāo)系和直角坐標(biāo)系下的傳熱反算模型,編寫(xiě)了反算程序。分析了界面換熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)為熱電偶的準(zhǔn)確定位。設(shè)計(jì)了在砂型和鑄件中進(jìn)行熱電偶準(zhǔn)確定位的方法,獲得了準(zhǔn)確的鑄件鑄型內(nèi)的溫度場(chǎng)。將實(shí)際測(cè)量得到的溫度場(chǎng)帶入反算模型求解得到相應(yīng)條件下的界面換熱系數(shù)。金屬液進(jìn)入鑄型中時(shí),由于界面處金屬液和鑄型溫差較大,鑄件-鑄型界面處換熱系數(shù)立即上升。隨著鑄件表面溫度和鑄型表面溫度差值的減小,鑄件-鑄型界面換熱系數(shù)由上升轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆?金屬液溫度進(jìn)入液相線以后,金屬液中出現(xiàn)凝固結(jié)晶現(xiàn)象,鑄件-鑄型界面換熱系數(shù)隨著凝固過(guò)程開(kāi)始上升。當(dāng)金屬液溫度到達(dá)共晶點(diǎn)的時(shí)候,發(fā)生共晶反應(yīng)釋放大量熱量,導(dǎo)致?lián)Q熱系數(shù)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了較大的提高。鑄件壁厚為4mm、12mm和18mm時(shí),鑄型-鑄件界面換熱系數(shù)的峰值分別是14652W m... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

界面接觸情況三個(gè)階段[16]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文去，通過(guò)對(duì)比性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，界面處存在氮?dú)鈺r(shí)升，并減少了鑄件-鑄型界面分離的時(shí)間。鑄型液的溫度共同影響鑄件-鑄型界面分離的時(shí)間。 有冷鐵存在時(shí)，當(dāng)冷鐵表面生成氧化膜時(shí)，會(huì)Fardi Ilkhchy[31]等人研究了壓力對(duì) A356 合金金表明在沒(méi)有外部壓力的情況下，熱傳系數(shù)隨著圖 1-2 所示。

圖 1-3 壓力對(duì)換熱系數(shù)的影響[31](5)熔體溫度 Elmahallawy[35]在鋁合金的澆鑄過(guò)程中，采用不同的澆鑄溫度進(jìn)行研究，結(jié)果表明發(fā)現(xiàn)鋁合金溶液的澆鑄溫度越高，鑄件-鑄型的界面換熱系數(shù)也越大。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)鑄型的預(yù)熱溫度越高時(shí)，界面處的換熱系數(shù)越低。因此提高金屬液的澆鑄溫度或者降低鑄型的預(yù)熱溫度提高界面換熱系數(shù)�？傊�，影響界面換熱系數(shù)的因素眾多，至今也沒(méi)有全面系統(tǒng)的理論，最為被認(rèn)可的是，界面間隙的變化和不同的傳熱介質(zhì)時(shí)影響界面換熱系數(shù)的主要因素。1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)對(duì)鑄造界面換熱的研究起步較晚，但由于其關(guān)系到鑄件質(zhì)量，在國(guó)外學(xué)者啟發(fā)和現(xiàn)實(shí)的需求下，受到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注，也取得了一定的成果。郝偉[36]等人對(duì)鑄型界面換熱系數(shù)的測(cè)定方法進(jìn)行了研究，利用實(shí)測(cè)得到的溫度場(chǎng)，通過(guò)反算法對(duì)鑄鐵材料砂型鑄造過(guò)程中的界面換熱系數(shù)進(jìn)行了求解，

【參考文獻(xiàn)】：
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