本文關鍵詞：4004鋁硅合金軋制氣孔缺陷模擬與實驗研究

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【摘要】：4004鋁硅合金中以硅元素作為主要合金元素,其具有良好的性能,大量應用于汽車行業(yè)、空調行業(yè),又由于其具有流動性好、熔點低等優(yōu)點,廣泛應用于鋁箔制造行業(yè)。然而,由于4004鋁硅合金中硅含量較高,降低了材料的塑性變形能力,導致在鑄造過程中易出現(xiàn)氣孔、疏松等缺陷,這些缺陷在軋制過程中進一步擴展放大。降低的合金的力學性能,更進一步影響到產品的質量與使用安全。目前國內生產主要根據(jù)以往經驗調制工藝,還無法準確解決這一難題。本文應用ANSYS有限元軟件,基于細觀損傷理論,通過軟件的數(shù)值模擬,研究不同軋制工藝(溫度、壓下量、軋制道次)對缺陷的影響,結合軋制實驗分析,得出影響氣孔等缺陷的規(guī)律,研究出一套解決這一技術難題的軋制工藝。主要研究內容如下:首先從氣孔的產生原理入手,分析鋁硅合金鑄造過程中產生氣孔的原因,探索從根本上解決氣孔缺陷的方法。同時研究細觀損傷理論,根據(jù)軋制這一工藝的具體情況研究不同工藝參數(shù)對鋁硅合金氣孔缺陷的變化規(guī)律。確定細觀損傷模型損傷參數(shù),為數(shù)值模擬得到準確結果做鋪墊。根據(jù)軋制過程的受力以及運動特點,基于ANSYS軟件分析各個參數(shù)對軋制過程的氣孔變化的影響。建立鋁硅合金軋制系統(tǒng)以及氣孔缺陷的模型,設置邊界條件,根據(jù)實際生產情況設計各種不同的工藝參數(shù):壓下量、溫度、軋制速度、軋制道次。計算各個工藝參數(shù)對氣孔的應力和尺寸變化的影響。進行軋制實驗,基于前期的工作初步選定一系列軋制工藝參數(shù),通過改變不同的工藝參數(shù)(壓下量、溫度、軋制道次、軋制速度)進而觀察軋件的微觀組織,最終確定最優(yōu)的軋制工藝,結合前期工作總結出影響氣孔缺陷的規(guī)律,根據(jù)理論研究最終完成對生產工藝的改進。本文主要根據(jù)數(shù)值模擬技術,結合理論以及實驗研究,分析不同工藝參數(shù)下鋁硅合金氣孔缺陷處的應力、尺寸變化及規(guī)律。達到優(yōu)化工藝參數(shù)的目的,對實際生產有一定的指導意義。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG339

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