高頻磁場下表面復合材料的制備.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著科技發(fā)展,新的工藝不斷產生,電磁加工工藝也不斷完善。高頻磁場下表面復合材料的制備作為新工藝的應用,日益得到重視。 本文從電磁場的基本原理出發(fā),根據金屬熔體內部電磁體積力的數學式,分析了固相顆粒在金屬熔體中的運動速度計算模型,并對影響顆粒運動的各因素,包括顆粒直徑、試樣直徑、顆粒形狀系數等進行研究,并由顆粒運動速度推算出顆粒在試樣中的運動時間數學式。高頻磁場中的金屬熔體不僅受到電磁力的作用,還受到電磁感應加熱的作用。文中對電磁

2、感應加熱的感應熱進行計算,同時對金屬在自然對流下的散熱行為進行計算,而兩者決定了金屬熔體的平衡溫度,從而能夠使復合材料制備過程中的熔體溫度維持動態(tài)穩(wěn)恒。通過分析金屬熔體中固相顆粒的運動狀態(tài),進一步進行了實驗研究。對不同硅含量的鋁硅合金、不同尺寸的試樣的研究表明: 1.對直徑為10mm的試樣進行研究,在施加功率為2-3kw,施加磁場時熔體溫度為650℃,施加磁場的最小時間為20s就能實現(xiàn)對初晶硅的有效偏聚,從而制備出表面質量良好的

3、復合材料。隨著試樣直徑的增大,則磁場作用的時間也將加長,在試樣直徑為16mm時,作用時間為60s,在試樣直徑為22mm時,作用時間為80s。 2.直徑為10mm的試樣在施加功率為2-3kW時,對熔體在不同溫度下的偏聚效果進行分析,發(fā)現(xiàn)對Al-16wt﹪Si合金而言,施加磁場的最佳溫度區(qū)間為580℃-600℃,但是對于Al-24wt﹪Si合金,其磁場作用的有效溫度區(qū)間為600℃-620℃。而且隨著硅含量的增加,這個溫度區(qū)間將會逐漸

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