發(fā)布時間：2017-07-25 18:35

  本文關(guān)鍵詞：超聲功率對真空差壓鑄造ZL114A合金致密度與機械性能的影響

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【摘要】：真空差壓鑄造工藝是在低壓下充型、高壓下凝固結(jié)晶的反重力鑄造方法。它可以根據(jù)鑄件實際情況調(diào)節(jié)充型、凝固壓力等工藝參數(shù)來提高鑄件的成型質(zhì)量,尤其在鑄造大型復(fù)雜薄壁鑄件具有明顯的優(yōu)勢。結(jié)合真空差壓鑄造工藝和超聲功率熔體處理技術(shù)的特點及優(yōu)勢,在真空差壓鑄造工藝基礎(chǔ)上施加超聲功率,對成型鑄件的致密度、抗拉強度、延伸率及凝固補縮機理進行了探索性的研究,為進一步提高大型復(fù)雜薄壁鑄件的質(zhì)量提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。本文研究超聲功率與凝固壓力協(xié)同作用下對ZL114A合金鑄件的致密度、抗拉強度及延伸率的影響規(guī)律,并探討了超聲功率協(xié)同真空差壓鑄造的凝固補縮機理。實驗結(jié)果證明:隨著超聲功率的增加,鑄件的致密度、抗拉強度及延伸率先增大后減小;功率為600W時,試樣的致密度、抗拉強度及延伸率達到峰值,超聲功率增加到900W時,試樣的致密度、抗拉強度及延伸率反而呈現(xiàn)出下降趨勢;鑄件的致密度、抗拉強度及延伸率隨著凝固壓力的增加呈上升趨勢;在相同的凝固壓力或超聲功率下,直徑12mm的試棒致密度、抗拉強度及延伸率提升最明顯。通過(ProCAST)鑄件模擬可以發(fā)現(xiàn),試棒2#易出現(xiàn)縮孔縮松,當(dāng)超聲功率小于600W時,致密度呈現(xiàn)類似“W”型的變化規(guī)律,超聲功率大于600W時,2#縮孔縮松得到改善,致密度呈現(xiàn)出“V”型的變化規(guī)律;當(dāng)超聲功率小于600W時,凝固壓力對鑄件致密度及機械性能的提升起主要作用,超聲功率大于600W時,超聲功率對鑄件致密度及機械性能的影響較大。首次建立了超聲功率協(xié)同真空差壓鑄造ZL114A合金的凝固補縮數(shù)學(xué)模型。將超聲功率處理熔體時產(chǎn)生的空化、聲流、機械等非線性效應(yīng),簡化為超聲波在熔體中傳播產(chǎn)生的聲壓作用引入真空差壓鑄造數(shù)學(xué)模型,得出枝晶間不同部位在協(xié)同場下的凝固補縮速度公式。實驗證明在一定范圍內(nèi)提高超聲功率和凝固壓力有助于提高鑄件凝固過程中的補縮動力,提高金屬液的補縮速度。該研究為真空差壓鑄造技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展注入新動力。
【關(guān)鍵詞】：超聲功率 真空差壓鑄造 致密度 抗拉強度 延伸率
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG249.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題研究目的和意義8-9
• 1.2 超聲功率在鑄造技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-11
• 1.3 真空差壓鑄造凝固過程的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-13
• 1.4 本課題的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容13-14
• 1.4.1 研究目標(biāo)13
• 1.4.2 研究內(nèi)容13-14
• 第2章 實驗內(nèi)容及方法14-24
• 2.1 實驗材料14-15
• 2.2 實驗設(shè)備15-17
• 2.2.1 真空差壓鑄造實驗設(shè)備15-16
• 2.2.2 超聲振動裝置16-17
• 2.3 實驗方法17-24
• 2.3.1 熔煉工藝17-18
• 2.3.2 澆注工藝18-21
• 2.3.3 機械性能的測試21-22
• 2.3.4 致密度的測試22-23
• 2.3.5 實驗的總體流程圖23-24
• 第3章 超聲功率對真空差壓鑄造ZL114A合金致密度的影響24-42
• 3.1 超聲功率協(xié)同真空差壓鑄造ZL114A合金致密度的實驗結(jié)果24-27
• 3.2 超聲功率對真空差壓鑄造ZL114A合金致密度的影響27-34
• 3.2.1 不同超聲功率對同一部位ZL114A合金致密度的影響27-29
• 3.2.2 相同超聲功率下不同部位ZL114A合金致密度的變化趨勢29-32
• 3.2.3 相同超聲功率下直徑大小對試樣致密度的影響32-34
• 3.3 凝固壓力對真空差壓鑄造ZL114A合金致密度的影響34-40
• 3.3.1 不同凝固壓力對同一部位ZL114A合金致密度的影響34-36
• 3.3.2 相同凝固壓力下不同部位ZL114A合金致密度的變化趨勢36-38
• 3.3.3 相同凝固壓力下直徑大小對試樣致密度的影響38-40
• 3.4 協(xié)同作用下對真空差壓鑄造試樣致密度的影響40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 超聲功率對真空差壓鑄造ZL114A合金機械性能的影響42-53
• 4.1 超聲功率協(xié)同真空差壓鑄造ZL114A合金抗拉強度及延伸率實驗結(jié)果42-44
• 4.2 超聲功率對ZL114A合金抗拉強度及延伸率的影響44-47
• 4.2.1 不同超聲功率下ZL114A合金抗拉強度及延伸率的變化趨勢44-46
• 4.2.2 不同超聲功率處理ZL114A合金的斷.形貌46-47
• 4.3 凝固壓力對ZL114A合金抗拉強度及延伸率的影響47-51
• 4.3.1 不同凝固壓力下ZL114A合金抗拉強度及延伸率的變化趨勢47-49
• 4.3.2 不同凝固壓力處理ZL114A合金的斷.形貌49-51
• 4.4 協(xié)同作用下對真空差壓鑄造試樣機械性能的影響51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 超聲功率協(xié)同真空差壓鑄造的凝固補縮機理53-62
• 5.1 超聲功率協(xié)同真空差壓鑄造的補縮特性53-61
• 5.1.1 真空差壓鑄造的凝固補縮數(shù)學(xué)模型54-55
• 5.1.2 超聲功率在熔體中聲壓的衰減數(shù)學(xué)模型55-59
• 5.1.3 超聲功率協(xié)同真空差壓鑄造的補縮數(shù)學(xué)模型59-61
• 5.2 本章小結(jié)61-62
• 第6章 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻64-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和所獲獎勵68-69
• 致謝69-70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 蔣日鵬;李曉謙;劉榮光;張立華;;功率超聲對純鋁的細晶機制及作用區(qū)域研究[J];特種鑄造及有色合金;2008年07期

，

本文編號：572724