铝基合金真空吸铸工艺仿真及组织控制研究

发布时间：2017-11-05 14:17

  本文关键词：铝基合金真空吸铸工艺仿真及组织控制研究

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【摘要】：工业上对于铝基合金材料的制品性能质量要求日益提高,而真空吸铸铸造工艺能显著改善铸件的组织性能;探究铝基合金的真空吸铸铸法迫在眉睫。本文研究了在真空吸铸铸造条件下,具有特定结构特征的铝基合金试验铸件在充型和凝固过程中的基本规律。本课题组设计研发了一种吸力可调节的侧吸真空铸造模具(专利号:ZL2015 20274416.2),对此套模具进行仿真分析,得出结论:垫片的材料与侧吸模具整体所用材料不同,模具型腔中使用不同材质的冷却垫片可以调节铸件的冷却速度,影响金属液凝固结晶时结晶顺序、数量和晶体形状,细化晶粒,最终大大提高铸件质量,避免缩松缩孔等缺陷的发生;研究铝基合金真空吸铸工艺仿真及其铸件组织控制的问题,利用连续性方程—质量守恒方程、N-S方程—动量守恒方程,联合有限元分析软件进行工艺仿真、组织结构的控制研究,对铝合金A356的真空吸铸过程进行分析,考虑真空吸铸工艺参数浇注温度、吸口直径、真空吸铸模具自身结构、浇注速度等因素的影响,提出了真空吸铸A356铝合金普通类铸件的优化工艺参数设定值,为以后真空吸铸铸造此类铝基合金铸件的生产方案制定给出了一定的参考。结论表明:对铸件的充填率有严格要求情况下,A356铸件的浇注温度应该大于700℃,否则可能出现浇不足等严重质量缺陷;在需要得到铸件完整充型,且对浇注、凝固时间有严格限制,又对铸件的微观质量有一定的容忍范围,在不超过此范围内,应该在合理的浇注速度区域内,选择较大值;在需要得到铸件完整充型,且对成形后铸件微观质量有较高要求,那么应该在满足充填完整的前提下,在合理的浇注速度范围内,选择较小值;当对A356铸件成形质量要求较高,缩松缩孔及其他微观缺陷有一定要求范围时,那么应该在尽可能满足其他工艺要求的前提下选择较小的吸口直径。
【学位授予单位】：上海工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG292

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本文编号：1144542