高强铝合金7075半固态流变制浆技术及装置的研发

发布时间：2021-10-12 00:39

　　半固态流变成形技术作为一种复杂形状零部件的净近成形工艺,具有短流程、低成本、产品性能好等优势,近年来备受关注。流变成形技术投入大规模工业应用的前提与关键在于高效、稳定的流变制浆工艺。高强铝合金7075具有优越的力学性能,已广泛运用在飞机、汽车等领域。传统的塑性成形方法生产效率低、成本高,流变成形方法有望以较低的成本生产出具有同等水平优异力学性能的7075铝合金零部件。但现有的制浆技术无法制备出液相含量均匀且具有中等固相分数（约40%）的7075铝合金半固态浆料,这也限制了其进一步的发展和应用。本文针对高强铝合金7075,提出一种新型半固态流变制浆技术并完成装置设计,主要成果如下:（1）采用差示扫描量热法与数值模拟法获得不同降温速率下7075铝合金的液相线温度、固相线温度及液相分数对温度的敏感系数等参数,并与铝硅系319s合金对比。结果显示7075铝合金的半固态温度区间随降温速率增加而增加。当降温速率为1²0℃/min时,7075铝合金半固态温度区间均大于150℃,大于319s铝合金的半固态温度区间。但7075铝合金的液相分数曲线不像319s铝合金一样在中等固相分数... 

【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】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 半固态成形技术概述
        1.2.1 半固态成形技术的发展
        1.2.2 半固态成形技术的特点
        1.2.3 半固态成形技术工业应用现状
    1.3 半固态流变制浆技术研究进展
        1.3.1 搅拌法
        1.3.2 非搅拌法
        1.3.3 目前存在的问题
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 试验装置及方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验装置
        2.2.1 热力学性能测试装置
        2.2.2 流变制浆装置
    2.3 实验方法
        2.3.1 合金凝固过程数值模拟
        2.3.2 合金热力学性能的测试
    2.4 分析检测方法
        2.4.1 金相组织观察及分析
        2.4.2 DSC数据处理
        2.4.3 流变制浆过程温度分析实验
第3章 7075 铝合金凝固过程中的焓变行为研究
    3.1 引言
    3.2 7075 铝合金DSC曲线分析
        3.2.1 7075 铝合金凝固过程模拟
        3.2.2 7075 铝合金DSC峰的分析
        3.2.3 7075 铝合金半固态温度区间的测定
    3.3 7075 铝合金液相分数曲线及其对温度的敏感性
        3.3.1 7075 铝合金液相分数曲线
        3.3.2 7075 铝合金液相分数对温度的敏感性
    3.4 本章小结
第4章 7075 铝合金半固态浆料制备过程的数值模拟
    4.1 引言
    4.2 热焓补偿法制浆工艺研究
        4.2.1 热焓补偿法工艺流程
        4.2.2 热焓补偿法制浆过程的传热分析
        4.2.3 热焓补偿法制浆过程的传热模型
    4.3 电磁-温度场耦合仿真概述
        4.3.1 软件简介
        4.3.2 数值模拟流程
    4.4 电磁-温度场耦合仿真分析
        4.4.1 简化模型
        4.4.2 电磁场仿真及结果
        4.4.3 电磁-温度场耦合仿真
    4.5 本章小结
第5章 7075 铝合金半固态流变制浆实验研究
    5.1 引言
    5.2 热焓补偿法流变制浆装置的开发
        5.2.1 流变制浆装置的设计方案及原则
        5.2.2 中频感应电源的设计
        5.2.3 电磁感应线圈的设计
        5.2.4 测温架的设计
        5.2.5 提取半固态浆料的切刀设计
        5.2.6 其他设备的设计
    5.3 7075 铝合金流变制浆温度场的控制
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3431554