357鋁合金半固態(tài)漿料在流變壓鑄過(guò)程中流動(dòng)行為的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-13 02:46
半固態(tài)流變壓鑄成形技術(shù),作為制備高性能汽車用鋁合金零部件的一種重要手段,為汽車輕量化提供一種新的途徑。然而,目前對(duì)半固態(tài)漿料在壓鑄過(guò)程中的流動(dòng)行為缺乏系統(tǒng)研究,特別是漿料的流動(dòng)充型能力、流動(dòng)穩(wěn)定性和焊合質(zhì)量。本文基于半固態(tài)流變壓鑄成形技術(shù),自主設(shè)計(jì)制造了用于研究流變壓鑄過(guò)程中漿料流動(dòng)充型能力、流動(dòng)穩(wěn)定性和焊合質(zhì)量等流動(dòng)行為影響因素的專用模具,旨在系統(tǒng)研究工藝參數(shù)、漿料狀態(tài)等因素對(duì)這三種流動(dòng)行為的影響規(guī)律,并將研究結(jié)果用于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)中工藝參數(shù)的調(diào)整與優(yōu)化。內(nèi)澆口速度增加、模具溫度升高以及固相分?jǐn)?shù)降低都提高了漿料的流動(dòng)充型能力;漿料的組織中枝晶的數(shù)目增多會(huì)使?jié){料在流動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)固液分離;谠撘(guī)律,對(duì)實(shí)際產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化,通過(guò)增加內(nèi)澆口速度、升高模具溫度、降低固相分?jǐn)?shù),成功消除了手機(jī)中框產(chǎn)品中的充型不良缺陷。漿料的初始固相分?jǐn)?shù)升高其流動(dòng)穩(wěn)定性先提高后降低;充填百分?jǐn)?shù)降低和模具溫度升高都將改善漿料的流動(dòng)穩(wěn)定性;本實(shí)驗(yàn)中內(nèi)澆口速度小于6m/s時(shí)其對(duì)漿料流動(dòng)穩(wěn)定性影響不大。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,定義了流動(dòng)失穩(wěn)指數(shù)為漿料前沿?cái)_動(dòng)程度與脫離型腔壁面程度的乘積,隨著失穩(wěn)指數(shù)的增加漿料的穩(wěn)定...
【文章來(lái)源】:北京有色金屬研究總院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 背景
1.2 金屬半固態(tài)壓鑄技術(shù)概述
1.2.1 半固態(tài)壓鑄成形簡(jiǎn)介
1.2.2 半固態(tài)壓鑄成形的優(yōu)點(diǎn)
1.3 半固態(tài)漿料制備技術(shù)
1.4 半固態(tài)壓鑄中漿料的流動(dòng)行為
1.4.1 半固態(tài)漿料的流動(dòng)充型能力
1.4.2 半固態(tài)漿料的流動(dòng)穩(wěn)定性
1.4.3 半固態(tài)漿料的焊合質(zhì)量
1.5 半固態(tài)成形數(shù)值模擬方法
1.6 研究?jī)?nèi)容及路線
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.1 制漿設(shè)備
2.2.2 壓鑄實(shí)驗(yàn)?zāi)>?br> 2.2.3 壓鑄成形設(shè)備
2.3 金相顯微組織觀察(OM)
2.4 ProCAST模擬流程
3 357半固態(tài)漿料流動(dòng)充型能力研究
3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)控制
3.2 內(nèi)澆口的速度對(duì)流動(dòng)充型能力的影響
3.3 模具溫度對(duì)流動(dòng)充型能力的影響
3.4 固相分?jǐn)?shù)對(duì)流動(dòng)充型能力的影響
3.5 初生相形貌對(duì)流動(dòng)充型能力的影響
3.6 分析與討論
3.7 漿判料流動(dòng)充型能力影響因素的應(yīng)用
3.7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)>?br> 3.7.2 壓鑄實(shí)驗(yàn)
3.8 小結(jié)
4 357半固態(tài)漿料流動(dòng)穩(wěn)定性研究
4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)控制
4.2 固相分?jǐn)?shù)對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性的影響
4.3 充填百分?jǐn)?shù)對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性的影響
4.4 模具溫度對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性的影響
4.5 內(nèi)澆口速度對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性的影響
4.6 漿料流動(dòng)穩(wěn)定性影響因素的成用
4.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)>?br> 4.6.2 壓鑄實(shí)驗(yàn)
4.7 小結(jié)
5 357半固態(tài)漿料焊合質(zhì)量研究
5.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)控制
5.2 渣包、排氣對(duì)焊合的影響
5.3 模具溫度對(duì)焊合的影響
5.4 內(nèi)澆口速度對(duì)焊合的影響
5.5 壓鑄壓力對(duì)焊合的影響
5.6 焊合影響因素的應(yīng)用
5.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)>?br> 5.6.2 壓鑄實(shí)驗(yàn)
5.7 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Investigation of rheo-diecasting mold filling of semi-solid A380 aluminum alloy slurry[J]. Zhi-yong Liu,Wei-min Mao,Wei-pan Wang,Zhi-kai Zheng,Rui Yue. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(06)
[2]半固態(tài)成形工藝特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 孟毅. 精密成形工程. 2016(04)
[3]半固態(tài)金屬成形技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 羅曉強(qiáng),李正陽(yáng),燕青芝. 新技術(shù)新工藝. 2015(06)
[4]鋁合金在汽車輕量化中的應(yīng)用[J]. 鐘奇,施毅,劉博. 新材料產(chǎn)業(yè). 2015(02)
[5]高強(qiáng)鋁合金半固態(tài)成形技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 鐘子龍,左孝青,董曉蓉,謝香云. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(19)
[6]半固態(tài)鑄造的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 李響,付云鵬. 科技傳播. 2012(24)
[7]High-quality aluminum turbocharger impellers produced by thixocasting[J]. G.WALLACE,A.P.JACKSON,S.P.MIDSON,Q.ZHU. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(09)
[8]鋁合金在汽車輕量化中的應(yīng)用及其前瞻技術(shù)[J]. 馬鳴圖,馬露霞. 新材料產(chǎn)業(yè). 2008(09)
[9]電磁攪拌制備半固態(tài)漿料的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 王玉陶,游曉紅. 山西科技. 2008(01)
[10]施加復(fù)合電磁攪拌對(duì)A357合金微觀組織的影響[J]. 張志峰,田戰(zhàn)峰,徐駿,石力開(kāi). 稀有金屬. 2006(02)
博士論文
[1]319s鋁合金高固相分?jǐn)?shù)半固態(tài)壓鑄多尺度數(shù)值模擬方法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胡小剛.北京科技大學(xué) 2017
[2]半固態(tài)鋁合金的超聲振動(dòng)制漿及其流變成形技術(shù)研究[D]. 呂書(shū)林.華中科技大學(xué) 2012
[3]環(huán)縫式電磁攪拌理論與工藝研究[D]. 湯孟歐.北京有色金屬研究總院 2012
[4]振動(dòng)制備Al-Si合金半固態(tài)漿料及其組織與性能的研究[D]. 趙君文.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3031844
【文章來(lái)源】:北京有色金屬研究總院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 背景
1.2 金屬半固態(tài)壓鑄技術(shù)概述
1.2.1 半固態(tài)壓鑄成形簡(jiǎn)介
1.2.2 半固態(tài)壓鑄成形的優(yōu)點(diǎn)
1.3 半固態(tài)漿料制備技術(shù)
1.4 半固態(tài)壓鑄中漿料的流動(dòng)行為
1.4.1 半固態(tài)漿料的流動(dòng)充型能力
1.4.2 半固態(tài)漿料的流動(dòng)穩(wěn)定性
1.4.3 半固態(tài)漿料的焊合質(zhì)量
1.5 半固態(tài)成形數(shù)值模擬方法
1.6 研究?jī)?nèi)容及路線
1.6.1 研究?jī)?nèi)容
1.6.2 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.1 制漿設(shè)備
2.2.2 壓鑄實(shí)驗(yàn)?zāi)>?br> 2.2.3 壓鑄成形設(shè)備
2.3 金相顯微組織觀察(OM)
2.4 ProCAST模擬流程
3 357半固態(tài)漿料流動(dòng)充型能力研究
3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)控制
3.2 內(nèi)澆口的速度對(duì)流動(dòng)充型能力的影響
3.3 模具溫度對(duì)流動(dòng)充型能力的影響
3.4 固相分?jǐn)?shù)對(duì)流動(dòng)充型能力的影響
3.5 初生相形貌對(duì)流動(dòng)充型能力的影響
3.6 分析與討論
3.7 漿判料流動(dòng)充型能力影響因素的應(yīng)用
3.7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)>?br> 3.7.2 壓鑄實(shí)驗(yàn)
3.8 小結(jié)
4 357半固態(tài)漿料流動(dòng)穩(wěn)定性研究
4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)控制
4.2 固相分?jǐn)?shù)對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性的影響
4.3 充填百分?jǐn)?shù)對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性的影響
4.4 模具溫度對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性的影響
4.5 內(nèi)澆口速度對(duì)流動(dòng)穩(wěn)定性的影響
4.6 漿料流動(dòng)穩(wěn)定性影響因素的成用
4.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)>?br> 4.6.2 壓鑄實(shí)驗(yàn)
4.7 小結(jié)
5 357半固態(tài)漿料焊合質(zhì)量研究
5.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)控制
5.2 渣包、排氣對(duì)焊合的影響
5.3 模具溫度對(duì)焊合的影響
5.4 內(nèi)澆口速度對(duì)焊合的影響
5.5 壓鑄壓力對(duì)焊合的影響
5.6 焊合影響因素的應(yīng)用
5.6.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)>?br> 5.6.2 壓鑄實(shí)驗(yàn)
5.7 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Investigation of rheo-diecasting mold filling of semi-solid A380 aluminum alloy slurry[J]. Zhi-yong Liu,Wei-min Mao,Wei-pan Wang,Zhi-kai Zheng,Rui Yue. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(06)
[2]半固態(tài)成形工藝特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 孟毅. 精密成形工程. 2016(04)
[3]半固態(tài)金屬成形技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 羅曉強(qiáng),李正陽(yáng),燕青芝. 新技術(shù)新工藝. 2015(06)
[4]鋁合金在汽車輕量化中的應(yīng)用[J]. 鐘奇,施毅,劉博. 新材料產(chǎn)業(yè). 2015(02)
[5]高強(qiáng)鋁合金半固態(tài)成形技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 鐘子龍,左孝青,董曉蓉,謝香云. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(19)
[6]半固態(tài)鑄造的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 李響,付云鵬. 科技傳播. 2012(24)
[7]High-quality aluminum turbocharger impellers produced by thixocasting[J]. G.WALLACE,A.P.JACKSON,S.P.MIDSON,Q.ZHU. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(09)
[8]鋁合金在汽車輕量化中的應(yīng)用及其前瞻技術(shù)[J]. 馬鳴圖,馬露霞. 新材料產(chǎn)業(yè). 2008(09)
[9]電磁攪拌制備半固態(tài)漿料的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 王玉陶,游曉紅. 山西科技. 2008(01)
[10]施加復(fù)合電磁攪拌對(duì)A357合金微觀組織的影響[J]. 張志峰,田戰(zhàn)峰,徐駿,石力開(kāi). 稀有金屬. 2006(02)
博士論文
[1]319s鋁合金高固相分?jǐn)?shù)半固態(tài)壓鑄多尺度數(shù)值模擬方法與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胡小剛.北京科技大學(xué) 2017
[2]半固態(tài)鋁合金的超聲振動(dòng)制漿及其流變成形技術(shù)研究[D]. 呂書(shū)林.華中科技大學(xué) 2012
[3]環(huán)縫式電磁攪拌理論與工藝研究[D]. 湯孟歐.北京有色金屬研究總院 2012
[4]振動(dòng)制備Al-Si合金半固態(tài)漿料及其組織與性能的研究[D]. 趙君文.華中科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3031844
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