本文關(guān)鍵詞：超聲功率對(duì)真空差壓鑄造ZL114A合金致密度與機(jī)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(shí)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(shì)。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(diǎn)及優(yōu)勢(shì),在真空差壓鑄造工藝基礎(chǔ)上施加超聲功率,對(duì)成型鑄件的致密度、抗拉強(qiáng)度、延伸率及凝固補(bǔ)縮機(jī)理進(jìn)行了探索性的研究,為進(jìn)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(duì)ZL114A合金鑄件的致密度、抗拉強(qiáng)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(bǔ)縮機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:隨著超聲功率的增加,鑄件的致密度、抗拉強(qiáng)度及延伸率先增大后減小;功率為600W時(shí),試樣的致密度、抗拉強(qiáng)度及延伸率達(dá)到峰值,超聲功率增加到900W時(shí),試樣的致密度、抗拉強(qiáng)度及延伸率反而呈現(xiàn)出下降趨勢(shì);鑄件的致密度、抗拉強(qiáng)度及延伸率隨著凝固壓力的增加呈上升趨勢(shì);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(qiáng)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(shí),致密度呈現(xiàn)類似“W”型的變化規(guī)律,超聲功率大于600W時(shí),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(shí),凝固壓力對(duì)鑄件致密度及機(jī)械性能的提升起主要作用,超聲功率大于600W時(shí),超聲功率對(duì)鑄件致密度及機(jī)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(bǔ)縮數(shù)學(xué)模型。將超聲功率處理熔體時(shí)產(chǎn)生的空化、聲流、機(jī)械等非線性效應(yīng),簡(jiǎn)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(chǎng)下的凝固補(bǔ)縮速度公式。實(shí)驗(yàn)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(bǔ)縮動(dòng)力,提高金屬液的補(bǔ)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(dòng)力。
【關(guān)鍵詞】：超聲功率 真空差壓鑄造 致密度 抗拉強(qiáng)度 延伸率
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(shì)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(shì)11-13
• 1.4 本課題的研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4.1 研究目標(biāo)13
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容13-14
• 第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法14-24
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料14-15
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備15-17
• 2.2.1 真空差壓鑄造實(shí)驗(yàn)設(shè)備15-16
• 2.2.2 超聲振動(dòng)裝置16-17
• 2.3 實(shí)驗(yàn)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(jī)械性能的測(cè)試21-22
• 2.3.4 致密度的測(cè)試22-23
• 2.3.5 實(shí)驗(yàn)的總體流程圖23-24
• 第3章 超聲功率對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果24-27
• 3.2 超聲功率對(duì)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(duì)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(shì)29-32
• 3.2.3 相同超聲功率下直徑大小對(duì)試樣致密度的影響32-34
• 3.3 凝固壓力對(duì)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(duì)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(shì)36-38
• 3.3.3 相同凝固壓力下直徑大小對(duì)試樣致密度的影響38-40
• 3.4 協(xié)同作用下對(duì)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(duì)真空差壓鑄造ZL114A合金機(jī)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(qiáng)度及延伸率實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-44
• 4.2 超聲功率對(duì)ZL114A合金抗拉強(qiáng)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(qiáng)度及延伸率的變化趨勢(shì)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(duì)ZL114A合金抗拉強(qiáng)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(qiáng)度及延伸率的變化趨勢(shì)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(duì)真空差壓鑄造試樣機(jī)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(bǔ)縮機(jī)理53-62
• 5.1 超聲功率協(xié)同真空差壓鑄造的補(bǔ)縮特性53-61
• 5.1.1 真空差壓鑄造的凝固補(bǔ)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(bǔ)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(xiàn)64-68
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和所獲獎(jiǎng)勵(lì)68-69
• 致謝69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)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(duì)純鋁的細(xì)晶機(jī)制及作用區(qū)域研究[J];特種鑄造及有色合金;2008年07期

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本文編號(hào)：572724