發(fā)布時間：2017-07-30 14:16

  本文關(guān)鍵詞：超聲功率—凝固壓力協(xié)同作用對真空差壓鑄造鋁合金微觀組織的影響

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【摘要】：真空差壓鑄造是一種在真空下充型、高壓下結(jié)晶的反重力鑄造工藝,具有良好的充型和凝固力學(xué)條件,對生產(chǎn)大型復(fù)雜薄壁鋁合金鑄件具有較大優(yōu)勢,而超聲處理技術(shù)對鋁合金組織的均勻細(xì)化有著顯著效果。結(jié)合真空差壓鑄造和超聲熔體處理技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢,研究超聲功率-凝固壓力協(xié)同作用對真空差壓鑄造鋁合金微觀組織影響,為進(jìn)一步提高大型復(fù)雜薄壁鋁合金鑄件的質(zhì)量提供新思路。通過在真空差壓鑄造設(shè)備上引入超聲熔體處理裝置,研究超聲功率-凝固壓力協(xié)同作用對真空差壓鑄造鋁合金微觀組織的影響,探索超聲功率、凝固壓力及其協(xié)同作用對ZL114A鋁合金鑄件的微觀組織形態(tài)及其二次枝晶間距的影響機(jī)理和規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在超聲功率-凝固壓力協(xié)同場中,超聲功率和凝固壓力均對真空差壓鑄造鋁合金微觀組織有著較大影響,其中凝固壓力對鋁合金微觀組織的影響一直占主導(dǎo)作用,但是隨著超聲功率的增加,凝固壓力對鋁合金微觀組織影響程度緩慢下降；當(dāng)超聲功率為600W時最佳,并且隨著凝固壓力越大,鋁合金微觀組織轉(zhuǎn)變成的等軸晶及其粒狀晶數(shù)量增多,微觀組織尺寸和二次枝晶間距也更加細(xì)��；超聲功率-凝固壓力協(xié)同作用對不同部位的鋁合金微觀組織的作用效果存在差異,鋁合金鑄件組織枝晶尺寸和二次枝晶間距從距離工具頭底部開始逐漸減小,然后增大,距離超出試樣中間部位時,又開始逐漸減��；建立了超聲功率凝固壓力協(xié)同作用于真空差壓鑄造直徑(?)12mm鋁合金時,其二次枝晶間距λSDAS與超聲功率U及凝固壓力P1的數(shù)學(xué)關(guān)系模型：λSDAS=31.72-7.01×10-2P1-6.96×10-3U+9.09×10-5P1/2+5-21×10-6U2+1.04×10-6P1U建立了超聲功率-凝固壓力協(xié)同作用于真空差壓鑄造鋁合金時,在凝固階段作用于金屬液補(bǔ)縮流的總驅(qū)動力F總的數(shù)學(xué)表達(dá)式：作用于凝固階段補(bǔ)縮流的總驅(qū)動力凡越大,鋁合金微觀組織生產(chǎn)等軸晶及粒伏晶越多,其微觀組織也更加均勻細(xì)化。該研究結(jié)果為生產(chǎn)大型復(fù)雜薄壁鋁合金精密鑄件提供新的途徑,為超聲功率-凝固壓力協(xié)同作用于真空差壓鑄造鋁合金工藝技術(shù)將來的推廣和應(yīng)用奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：真空差壓鑄造 超聲功率 凝固壓力 鋁合金 微觀組織
【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8-18
• 1.1 課題的研究目的及意義8-9
• 1.2 超聲振動在鑄造合金凝固技術(shù)中的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3 真空差壓鑄造鋁合金微觀組織的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢13-16
• 1.4 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容16-18
• 1.4.1 研究目標(biāo)16
• 1.4.2 研究內(nèi)容16-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法18-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備18-21
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料18-19
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備19-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法21-27
• 2.2.1 熔煉工藝21-22
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)澆注工藝22-24
• 2.2.3 二次枝晶間距的測試方法24-26
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)總流程圖26-27
• 第3章 超聲功率-凝固壓力協(xié)同作用對真空差壓鑄造鋁合金微觀組織的影響27-35
• 3.1 超聲功率對真空差壓鑄造鋁合金微觀組織的影響27-29
• 3.2 凝固壓力對真空差壓鑄造鋁合金微觀組織的影響29-30
• 3.3 協(xié)同作用對真空差壓鑄造鋁合金微觀組織的影響30-33
• 3.3.1 協(xié)同作用對同一直徑鋁合金試樣不同部位微觀組織的影響30-32
• 3.3.2 協(xié)同作用對不同直徑鋁合金試樣微觀組織的影響32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 第4章 超聲功率-凝固壓力協(xié)同作用對真空差壓鑄造鋁合金二次枝晶間距的影響35-49
• 4.1 超聲功率對真空差壓鑄造鋁合金二次枝晶間距的影響35-38
• 4.2 凝固壓力對真空差壓鑄造鋁合金二次枝晶間距的影響38-40
• 4.3 協(xié)同作用對真空差壓鑄造鋁合金二次枝晶間距的影響40-48
• 4.3.1 協(xié)同作用對同一直徑試樣不同部位的二次枝晶間距的影響40-43
• 4.3.2 協(xié)同作用對不同直徑鋁合金試樣二次枝晶間距的影響43-46
• 4.3.3 二次枝晶間距與超聲功率及凝固壓力的數(shù)學(xué)關(guān)系模型46-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 超聲功率-凝固壓力協(xié)同作用下鋁合金枝晶生長特性49-57
• 5.1 超聲對鋁合金微觀組織枝晶生長的影響49-52
• 5.1.1 超聲空化效應(yīng)對鋁合金組織的影響49-51
• 5.1.2 超聲衰減效應(yīng)對鋁合金組織的影響51-52
• 5.2 凝固壓力對鋁合金微觀組織枝晶生長的影響52-54
• 5.3 超聲功率-凝固壓力協(xié)同作用對鋁合金組織枝晶生長的影響54-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 第6章 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文63-64
• 致謝64-65

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1 董普云;趙海東;陳飛帆;李俊文;;不同凝固壓力條件下A356-10%SiC復(fù)合材料的微觀組織及性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年08期

2 陳忠偉;江雅民;柴艷;;凝固壓力對A357合金凝固組織及含F(xiàn)e相的影響[J];鑄造;2009年09期

3 ;[J];;年期

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1 劉吉猛;Cr12N鋼高壓凝固過程中氣泡析出行為研究[D];華北理工大學(xué);2015年

2 李成;超聲功率—凝固壓力協(xié)同作用對真空差壓鑄造鋁合金微觀組織的影響[D];南昌航空大學(xué);2015年

3 王晉;高壓對Mg-10%Zn-21%Y合金凝固組織及力學(xué)性能的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

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本文編號：594610