高強鑄造合金ZL205A具有高強度,高韌性,低密度的優(yōu)點,低壓鑄造也有著的易控制,鑄件組織致密,性能好,生產率較高的長處,因此在航空、航天、軍工以及民用行業(yè)當中得到了廣泛的應用。但實際上低壓鑄造的鑄件依然可以檢測到大量縮松缺陷,有時比重力條件下的縮松缺陷更為嚴重,因此,采用振動鑄造技術,利用振動傳輸去影響鑄件凝固過程進而減少鑄件的縮松缺陷,提高鋁合金低壓鑄造件的致密度,對于提高低壓鑄造技術和鑄件的質量具有重要的理論意義和實際價值。本文通過數值模擬確定了振動傳輸對于鑄件凝固區(qū)的影響作用,并設計了凝固區(qū)多孔結構的物理模擬實驗以及凝固區(qū)熔體滲流的物理模擬實驗進行進一步探究。通過不同粒度不同顏色的砂粒替代凝固結構中的晶粒建立多孔介質模型,采用微晶石蠟作為替代真實合金,模擬振動傳輸對合金熔體凝固區(qū)域的多孔介質結構以及該結構的滲流補縮的影響。研究表明:在低粘度高孔隙度下,機械振動傳輸對于多孔結構的影響效果較大,而對于孔隙度較低的致密區(qū)域,其影響作用較小。在一定溫度下,施加機械振動傳輸能夠有效的促進熔體在該區(qū)域的滲流情況。而在一定的溫度梯度下,在低溫區(qū)滲流補縮很難進行,滲流補縮僅在高溫區(qū)內發(fā)生。因此... 

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

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

拋光面面積為10mm×10mm的鑄件的微觀結構和缺陷圖

圖 1-1 拋光面面積為 10mm×10mm 的鑄件的微觀結構和缺陷圖[13](a) 施加振動 (b) 不施加振動2015 年，Popescu Mirela[15]等人研究了振動條件下鋁基合金凝固的結構通過改變振動參數，對不同鋁基合金進行實驗，結果表明：由于振動增加了金與模具的熱交換，能夠有效減少凝固時間；同時提高了整體的導熱系數，冷卻速率增加；因此，由于振動引起的熱條件改變，從而改善了合金共晶以金屬間化合物的復雜相和固態(tài)結構。2017 年，Vadim Selivorstov[16]等人研究了振動同變質處理對鑄造 Al-Si 合的影響，通過直接在澆注過程施加振動以及變質處理后施加振動進行實驗，過分析得到：振動對力學性能的影響存在峰值，會引起合金密度的改變，并化晶粒，改善組織；但高頻率的振動會形成高孔隙率，進而產生缺陷；從文鑄錠宏觀結構圖圖 1-2 中，可以看到振動對補縮有一定的影響，但由于文中有出示不施加振動條件下的鑄錠圖，所以無法得到更加具體的變化。

模擬發(fā)現：當超聲功率的提高時，合金的形核率明顯，相分布更為均勻，其晶粒的平均尺寸更與實際結果一致。Cang[29]在 FLUENT 求解器下，通過自定義函動量方程中填加了體積力的計算函數，從而對于模擬，模擬數據發(fā)現：在 1600℃恒溫之下，經據主漩渦速率所決定的，其最高速率為 0.259m56mm；經過處理后的鋼，其孔隙率有所降低，等用在鋼的凝固早期，得到的晶粒更為細化、鋼的量更優(yōu)。]等人通過粒子圖像測速技術，計算了超聲通過水據得到的結果建立了超聲聲流的唯像模型，并通在商業(yè) CFD 軟件中對模型進行數值模擬，在鋁了計算，模擬數據發(fā)現：在變幅桿頂端位置之外著其下降高度的增加而變慢的；聲流速度還根據


本文編號：3250421