357铝合金半固态浆料在流变压铸过程中流动行为的研究

发布时间：2021-02-13 02:46

　　半固态流变压铸成形技术,作为制备高性能汽车用铝合金零部件的一种重要手段,为汽车轻量化提供一种新的途径。然而,目前对半固态浆料在压铸过程中的流动行为缺乏系统研究,特别是浆料的流动充型能力、流动稳定性和焊合质量。本文基于半固态流变压铸成形技术,自主设计制造了用于研究流变压铸过程中浆料流动充型能力、流动稳定性和焊合质量等流动行为影响因素的专用模具,旨在系统研究工艺参数、浆料状态等因素对这三种流动行为的影响规律,并将研究结果用于指导实际生产中工艺参数的调整与优化。内浇口速度增加、模具温度升高以及固相分数降低都提高了浆料的流动充型能力;浆料的组织中枝晶的数目增多会使浆料在流动过程中出现固液分离。基于该规律,对实际产品开发中的工艺参数进行调整与优化,通过增加内浇口速度、升高模具温度、降低固相分数,成功消除了手机中框产品中的充型不良缺陷。浆料的初始固相分数升高其流动稳定性先提高后降低;充填百分数降低和模具温度升高都将改善浆料的流动稳定性;本实验中内浇口速度小于6m/s时其对浆料流动稳定性影响不大。根据实验结果,定义了流动失稳指数为浆料前沿扰动程度与脱离型腔壁面程度的乘积,随着失稳指数的增加浆料的稳定... 

【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 背景
    1.2 金属半固态压铸技术概述
        1.2.1 半固态压铸成形简介
        1.2.2 半固态压铸成形的优点
    1.3 半固态浆料制备技术
    1.4 半固态压铸中浆料的流动行为
        1.4.1 半固态浆料的流动充型能力
        1.4.2 半固态浆料的流动稳定性
        1.4.3 半固态浆料的焊合质量
    1.5 半固态成形数值模拟方法
    1.6 研究内容及路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 技术路线
2 实验过程
    2.1 实验原材料
    2.2 实验设备
        2.2.1 制浆设备
        2.2.2 压铸实验模具
        2.2.3 压铸成形设备
    2.3 金相显微组织观察（OM）
    2.4 ProCAST模拟流程
3 357半固态浆料流动充型能力研究
    3.1 实验参数控制
    3.2 内浇口的速度对流动充型能力的影响
    3.3 模具温度对流动充型能力的影响
    3.4 固相分数对流动充型能力的影响
    3.5 初生相形貌对流动充型能力的影响
    3.6 分析与讨论
    3.7 浆判料流动充型能力影响因素的应用
        3.7.1 实验模具
        3.7.2 压铸实验
    3.8 小结
4 357半固态浆料流动稳定性研究
    4.1 实验参数控制
    4.2 固相分数对流动稳定性的影响
    4.3 充填百分数对流动稳定性的影响
    4.4 模具温度对流动稳定性的影响
    4.5 内浇口速度对流动稳定性的影响
    4.6 浆料流动稳定性影响因素的成用
        4.6.1 实验模具
        4.6.2 压铸实验
    4.7 小结
5 357半固态浆料焊合质量研究
    5.1 实验参数控制
    5.2 渣包、排气对焊合的影响
    5.3 模具温度对焊合的影响
    5.4 内浇口速度对焊合的影响
    5.5 压铸压力对焊合的影响
    5.6 焊合影响因素的应用
        5.6.1 实验模具
        5.6.2 压铸实验
    5.7 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]半固态成形工艺特点及发展现状[J]. 孟毅.  精密成形工程. 2016(04)
[3]半固态金属成形技术的研究进展[J]. 罗晓强,李正阳,燕青芝.  新技术新工艺. 2015(06)
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博士论文
[1]319s铝合金高固相分数半固态压铸多尺度数值模拟方法与实验研究[D]. 胡小刚.北京科技大学 2017
[2]半固态铝合金的超声振动制浆及其流变成形技术研究[D]. 吕书林.华中科技大学 2012
[3]环缝式电磁搅拌理论与工艺研究[D]. 汤孟欧.北京有色金属研究总院 2012
[4]振动制备Al-Si合金半固态浆料及其组织与性能的研究[D]. 赵君文.华中科技大学 2009



本文编号：3031844