鋁合金熔體中施加電磁攪拌能明顯的影響熔體的流動狀態(tài)。但是,研究人員對半固態(tài)鋁合金熔體流動的規(guī)律、溫度場的分布情況以及鋁合金熔體中溶質(zhì)擴散的認識,還存在一些不足。而半固態(tài)鋁合金凝固時的溫度場、流場等對鋁合金的最終坯料影響很大。以往的電磁攪拌工藝研究中,使用的電磁攪拌方法大部分是單向連續(xù)電磁攪拌,為了獲得更好的傳熱、傳質(zhì)效果,在半固態(tài)鋁合金漿料的制備過程中可以改變電磁攪拌方式。但是,傳統(tǒng)的合金凝固理論或?qū)嶒炇侄?還難以揭示不同電磁攪拌方式對半固態(tài)鋁合金溶體流動及溫度變化的影響。為此,本課題應用數(shù)值模擬技術(shù),輔以實驗手段,針對復雜的電磁攪拌條件下半固態(tài)鋁合金熔體中溫度場、流場的現(xiàn)象開展必要的研究。在電磁攪拌工藝制備高質(zhì)量半固態(tài)A356鋁合金過程中,主要對不同電磁頻率、不同電流強度和不同電磁攪拌方式對半固態(tài)合金漿料質(zhì)量的影響進行系統(tǒng)研究。通過改變電磁攪拌參數(shù),控制電磁攪拌過程,提高合金熔體流動速率的同時均勻熔體內(nèi)的溫度場,使合金熔體處于最佳凝固環(huán)境;通過添加稀土和改變電磁攪拌方式,增加合金熔體中共晶反應,改變?nèi)垠w流動速率,增加有效形核率,達到更好的電磁攪拌效果。本課題通過實驗研究驗證數(shù)值模擬的...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 半固態(tài)加工技術(shù)
        1.2.1 半固態(tài)漿料制備技術(shù)簡介
        1.2.2 半固態(tài)加工技術(shù)現(xiàn)狀
    1.3 熔體流動對半固態(tài)凝固組織的影響
    1.4 電磁攪拌工藝在半固態(tài)加工中的研究進展
    1.5 數(shù)值模擬在電磁攪拌技術(shù)中的研究進展
    1.6 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點及意義
        1.6.1 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
        1.6.2 研究意義
第二章 實驗材料、設備與研究方案
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設備
    2.3 研究方案
        2.3.1 電磁攪拌下半固態(tài)A356鋁合金熔體中電磁場、流場分布的影響
        2.3.2 電磁攪拌下半固態(tài)A356鋁合金熔體中溫度場分布的影響
        2.3.3 電磁攪拌方式對半固態(tài)A356鋁合金凝固組織的影響
    2.4 實驗步驟與金相處理
        2.4.1 實驗步驟
        2.4.2 金相處理
第三章 數(shù)值模型的建立、計算及模擬步驟
    3.1 引言
    3.2 模型與網(wǎng)格劃分
    3.3 模擬步驟與模擬計算流程
        3.3.1 模擬步驟
        3.3.2 模擬計算流程
    3.4 模型控制方程
        3.4.1 電磁場控制方程
        3.4.2 流場控制方程
        3.4.3 溫度場控制方程
    3.5 模型假設
    3.6 本章小結(jié)
第四章 電磁攪拌下半固態(tài)A356鋁合金凝固時電磁場-流場數(shù)值模擬與實驗研究
    4.1 引言
    4.2 電磁攪拌參數(shù)對磁感應強度以及電磁力的影響
    4.3 電磁攪拌參數(shù)對結(jié)晶器中熔體流場的影響
    4.4 實驗過程與結(jié)果
        4.4.1 實驗過程
        4.4.2 實驗結(jié)果
    4.5 分析與討論
    4.6 本章小結(jié)
第五章 單向電磁攪拌下半固態(tài)A356鋁合金熔體中溫度場模擬與實驗研究
    5.1 引言
    5.2 電磁頻率和電流強度對溫度場的影響
    5.3 實驗結(jié)果
    5.4 分析與討論
    5.5 本章小結(jié)
第六章 不同電磁攪拌方式對熔體流動特性的影響
    6.1 引言
    6.2 模擬結(jié)果
        6.2.1 不同電磁攪拌方式下電磁頻率對磁感應強度的影響
        6.2.2 不同電磁攪拌方式下電磁頻率對電磁力的影響
        6.2.3 不同電磁攪拌方式下電磁頻率對熔體流動特性的影響
    6.3 實驗結(jié)果
    6.4 分析與討論
    6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3795360