鋁合金熔體超聲除氣機(jī)理及其試驗(yàn)研究.pdf

1、在鋁合金的半連續(xù)鑄造過程中,由于鋁熔體在熔煉、澆注過程中表現(xiàn)出來(lái)的容易吸收氣體等特性,導(dǎo)致熔體中的氣體含量超出所允許的范圍,造成材料機(jī)械強(qiáng)度和力學(xué)性能大大降低。因此,在鋁合金的鑄造過程中需要采取相應(yīng)的工藝措施,去除鋁合金中過高的氣體含量。超聲除氣技術(shù)作為一種新型環(huán)保潔凈的除氣方法是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和未來(lái)鑄造技術(shù)一個(gè)新的發(fā)展方向。本文以7050鋁合金作為超聲除氣的研究對(duì)象,主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面:
　　1、闡述了鋁熔體中氣體的來(lái)源

2、,詳細(xì)地分析了在鋁合金熔融狀態(tài)下氣體形成“吸附—擴(kuò)散—溶解”運(yùn)動(dòng)進(jìn)入鋁熔體的動(dòng)力學(xué)過程。著重描述了超聲波處理金屬熔體時(shí)的能量傳遞特性,為超聲除氣機(jī)理分析和試驗(yàn)展開提供了空化效應(yīng)理論基礎(chǔ)。
　　2、根據(jù)液體“似晶模型”理論,從原子動(dòng)力學(xué)模型的角度,分析了超聲外場(chǎng)對(duì)7050鋁熔體中氫原子擴(kuò)散的強(qiáng)化作用機(jī)制;從濃度梯度,溫度梯度,壓力梯度這三種傳質(zhì)推動(dòng)力定性的分析超聲空化效應(yīng)及其空化泡的脈動(dòng)過程對(duì)7050鋁熔體除氣的作用機(jī)制。
　

3、　3、通過改變施加于7050鋁熔體中的超聲相關(guān)參數(shù),實(shí)施一系列工況的試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:在一定超聲功率范圍內(nèi)(105W~240W),7050鋁合金熔體中氫含量隨著超聲功率的增加而逐漸減少;共振條件下7050鋁合金熔體中除氣效果好于非共振條件下的情況;在700℃~720℃溫度范圍內(nèi)的除氣效率遠(yuǎn)大于640℃~660℃溫度范圍內(nèi)的除氣效率;施振深度增加時(shí),工具桿端面振幅減小,振動(dòng)強(qiáng)度降低,除氣效果減弱;動(dòng)態(tài)間歇性超聲施振作用下獲得的7050鋁