振动传输对高强铝合金低压铸造缩松缺陷的影响

发布时间：2021-06-26 02:12

　　高强铸造合金ZL205A具有高强度,高韧性,低密度的优点,低压铸造也有着的易控制,铸件组织致密,性能好,生产率较高的长处,因此在航空、航天、军工以及民用行业当中得到了广泛的应用。但实际上低压铸造的铸件依然可以检测到大量缩松缺陷,有时比重力条件下的缩松缺陷更为严重,因此,采用振动铸造技术,利用振动传输去影响铸件凝固过程进而减少铸件的缩松缺陷,提高铝合金低压铸造件的致密度,对于提高低压铸造技术和铸件的质量具有重要的理论意义和实际价值。本文通过数值模拟确定了振动传输对于铸件凝固区的影响作用,并设计了凝固区多孔结构的物理模拟实验以及凝固区熔体渗流的物理模拟实验进行进一步探究。通过不同粒度不同颜色的砂粒替代凝固结构中的晶粒建立多孔介质模型,采用微晶石蜡作为替代真实合金,模拟振动传输对合金熔体凝固区域的多孔介质结构以及该结构的渗流补缩的影响。研究表明:在低粘度高孔隙度下,机械振动传输对于多孔结构的影响效果较大,而对于孔隙度较低的致密区域,其影响作用较小。在一定温度下,施加机械振动传输能够有效的促进熔体在该区域的渗流情况。而在一定的温度梯度下,在低温区渗流补缩很难进行,渗流补缩仅在高温区内发生。因此... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

抛光面面积为10mm×10mm的铸件的微观结构和缺陷图

图 1-1 抛光面面积为 10mm×10mm 的铸件的微观结构和缺陷图[13](a) 施加振动 (b) 不施加振动2015 年，Popescu Mirela[15]等人研究了振动条件下铝基合金凝固的结构通过改变振动参数，对不同铝基合金进行实验，结果表明：由于振动增加了金与模具的热交换，能够有效减少凝固时间；同时提高了整体的导热系数，冷却速率增加；因此，由于振动引起的热条件改变，从而改善了合金共晶以金属间化合物的复杂相和固态结构。2017 年，Vadim Selivorstov[16]等人研究了振动同变质处理对铸造 Al-Si 合的影响，通过直接在浇注过程施加振动以及变质处理后施加振动进行实验，过分析得到：振动对力学性能的影响存在峰值，会引起合金密度的改变，并化晶粒，改善组织；但高频率的振动会形成高孔隙率，进而产生缺陷；从文铸锭宏观结构图图 1-2 中，可以看到振动对补缩有一定的影响，但由于文中有出示不施加振动条件下的铸锭图，所以无法得到更加具体的变化。

模拟发现：当超声功率的提高时，合金的形核率明显，相分布更为均匀，其晶粒的平均尺寸更与实际结果一致。Cang[29]在 FLUENT 求解器下，通过自定义函动量方程中填加了体积力的计算函数，从而对于模拟，模拟数据发现：在 1600℃恒温之下，经据主漩涡速率所决定的，其最高速率为 0.259m56mm；经过处理后的钢，其孔隙率有所降低，等用在钢的凝固早期，得到的晶粒更为细化、钢的量更优。]等人通过粒子图像测速技术，计算了超声通过水据得到的结果建立了超声声流的唯像模型，并通在商业 CFD 软件中对模型进行数值模拟，在铝了计算，模拟数据发现：在变幅杆顶端位置之外着其下降高度的增加而变慢的；声流速度还根据


本文编号：3250421