高強(qiáng)鋁合金7075半固態(tài)流變制漿技術(shù)及裝置的研發(fā)
發(fā)布時間:2021-10-12 00:39
半固態(tài)流變成形技術(shù)作為一種復(fù)雜形狀零部件的凈近成形工藝,具有短流程、低成本、產(chǎn)品性能好等優(yōu)勢,近年來備受關(guān)注。流變成形技術(shù)投入大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的前提與關(guān)鍵在于高效、穩(wěn)定的流變制漿工藝。高強(qiáng)鋁合金7075具有優(yōu)越的力學(xué)性能,已廣泛運(yùn)用在飛機(jī)、汽車等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的塑性成形方法生產(chǎn)效率低、成本高,流變成形方法有望以較低的成本生產(chǎn)出具有同等水平優(yōu)異力學(xué)性能的7075鋁合金零部件。但現(xiàn)有的制漿技術(shù)無法制備出液相含量均勻且具有中等固相分?jǐn)?shù)(約40%)的7075鋁合金半固態(tài)漿料,這也限制了其進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。本文針對高強(qiáng)鋁合金7075,提出一種新型半固態(tài)流變制漿技術(shù)并完成裝置設(shè)計,主要成果如下:(1)采用差示掃描量熱法與數(shù)值模擬法獲得不同降溫速率下7075鋁合金的液相線溫度、固相線溫度及液相分?jǐn)?shù)對溫度的敏感系數(shù)等參數(shù),并與鋁硅系319s合金對比。結(jié)果顯示7075鋁合金的半固態(tài)溫度區(qū)間隨降溫速率增加而增加。當(dāng)降溫速率為120℃/min時,7075鋁合金半固態(tài)溫度區(qū)間均大于150℃,大于319s鋁合金的半固態(tài)溫度區(qū)間。但7075鋁合金的液相分?jǐn)?shù)曲線不像319s鋁合金一樣在中等固相分?jǐn)?shù)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 半固態(tài)成形技術(shù)概述
1.2.1 半固態(tài)成形技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 半固態(tài)成形技術(shù)的特點
1.2.3 半固態(tài)成形技術(shù)工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 半固態(tài)流變制漿技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 攪拌法
1.3.2 非攪拌法
1.3.3 目前存在的問題
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 試驗裝置及方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗裝置
2.2.1 熱力學(xué)性能測試裝置
2.2.2 流變制漿裝置
2.3 實驗方法
2.3.1 合金凝固過程數(shù)值模擬
2.3.2 合金熱力學(xué)性能的測試
2.4 分析檢測方法
2.4.1 金相組織觀察及分析
2.4.2 DSC數(shù)據(jù)處理
2.4.3 流變制漿過程溫度分析實驗
第3章 7075 鋁合金凝固過程中的焓變行為研究
3.1 引言
3.2 7075 鋁合金DSC曲線分析
3.2.1 7075 鋁合金凝固過程模擬
3.2.2 7075 鋁合金DSC峰的分析
3.2.3 7075 鋁合金半固態(tài)溫度區(qū)間的測定
3.3 7075 鋁合金液相分?jǐn)?shù)曲線及其對溫度的敏感性
3.3.1 7075 鋁合金液相分?jǐn)?shù)曲線
3.3.2 7075 鋁合金液相分?jǐn)?shù)對溫度的敏感性
3.4 本章小結(jié)
第4章 7075 鋁合金半固態(tài)漿料制備過程的數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 熱焓補(bǔ)償法制漿工藝研究
4.2.1 熱焓補(bǔ)償法工藝流程
4.2.2 熱焓補(bǔ)償法制漿過程的傳熱分析
4.2.3 熱焓補(bǔ)償法制漿過程的傳熱模型
4.3 電磁-溫度場耦合仿真概述
4.3.1 軟件簡介
4.3.2 數(shù)值模擬流程
4.4 電磁-溫度場耦合仿真分析
4.4.1 簡化模型
4.4.2 電磁場仿真及結(jié)果
4.4.3 電磁-溫度場耦合仿真
4.5 本章小結(jié)
第5章 7075 鋁合金半固態(tài)流變制漿實驗研究
5.1 引言
5.2 熱焓補(bǔ)償法流變制漿裝置的開發(fā)
5.2.1 流變制漿裝置的設(shè)計方案及原則
5.2.2 中頻感應(yīng)電源的設(shè)計
5.2.3 電磁感應(yīng)線圈的設(shè)計
5.2.4 測溫架的設(shè)計
5.2.5 提取半固態(tài)漿料的切刀設(shè)計
5.2.6 其他設(shè)備的設(shè)計
5.3 7075 鋁合金流變制漿溫度場的控制
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3431554
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 半固態(tài)成形技術(shù)概述
1.2.1 半固態(tài)成形技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 半固態(tài)成形技術(shù)的特點
1.2.3 半固態(tài)成形技術(shù)工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 半固態(tài)流變制漿技術(shù)研究進(jìn)展
1.3.1 攪拌法
1.3.2 非攪拌法
1.3.3 目前存在的問題
1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 試驗裝置及方法
2.1 試驗材料
2.2 試驗裝置
2.2.1 熱力學(xué)性能測試裝置
2.2.2 流變制漿裝置
2.3 實驗方法
2.3.1 合金凝固過程數(shù)值模擬
2.3.2 合金熱力學(xué)性能的測試
2.4 分析檢測方法
2.4.1 金相組織觀察及分析
2.4.2 DSC數(shù)據(jù)處理
2.4.3 流變制漿過程溫度分析實驗
第3章 7075 鋁合金凝固過程中的焓變行為研究
3.1 引言
3.2 7075 鋁合金DSC曲線分析
3.2.1 7075 鋁合金凝固過程模擬
3.2.2 7075 鋁合金DSC峰的分析
3.2.3 7075 鋁合金半固態(tài)溫度區(qū)間的測定
3.3 7075 鋁合金液相分?jǐn)?shù)曲線及其對溫度的敏感性
3.3.1 7075 鋁合金液相分?jǐn)?shù)曲線
3.3.2 7075 鋁合金液相分?jǐn)?shù)對溫度的敏感性
3.4 本章小結(jié)
第4章 7075 鋁合金半固態(tài)漿料制備過程的數(shù)值模擬
4.1 引言
4.2 熱焓補(bǔ)償法制漿工藝研究
4.2.1 熱焓補(bǔ)償法工藝流程
4.2.2 熱焓補(bǔ)償法制漿過程的傳熱分析
4.2.3 熱焓補(bǔ)償法制漿過程的傳熱模型
4.3 電磁-溫度場耦合仿真概述
4.3.1 軟件簡介
4.3.2 數(shù)值模擬流程
4.4 電磁-溫度場耦合仿真分析
4.4.1 簡化模型
4.4.2 電磁場仿真及結(jié)果
4.4.3 電磁-溫度場耦合仿真
4.5 本章小結(jié)
第5章 7075 鋁合金半固態(tài)流變制漿實驗研究
5.1 引言
5.2 熱焓補(bǔ)償法流變制漿裝置的開發(fā)
5.2.1 流變制漿裝置的設(shè)計方案及原則
5.2.2 中頻感應(yīng)電源的設(shè)計
5.2.3 電磁感應(yīng)線圈的設(shè)計
5.2.4 測溫架的設(shè)計
5.2.5 提取半固態(tài)漿料的切刀設(shè)計
5.2.6 其他設(shè)備的設(shè)計
5.3 7075 鋁合金流變制漿溫度場的控制
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3431554
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