鋁合金熔體快速熱分析系統(tǒng)的研制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鋁合金熔體的質(zhì)量如變質(zhì)效果對鋁合金零件的內(nèi)在質(zhì)量及力學(xué)性能有決定性的影響,利用熱分析法評價鋁合金熔體質(zhì)量具有重要理論意義和實(shí)用價值。本文設(shè)計了一種基于PC機(jī)的多通道、高精度鋁合金熔體熱分析系統(tǒng),可以在5分鐘內(nèi)分析判別ZL101合金的變質(zhì)效果。 首先設(shè)計了溫度補(bǔ)償電路和低漂移信號放大電路,選擇了適合做熱分析的數(shù)據(jù)采集卡。設(shè)計了一種新型熱電偶結(jié)構(gòu),熱響應(yīng)靈敏,不需更換,節(jié)約材料,操作方便;設(shè)計了陶瓷型樣杯,通過比較三種不同尺寸樣杯的

2、ZL101合金冷卻曲線確定了樣杯尺寸,它具有永久使用性。 本文以Visual C++作為工具,開發(fā)了熱分析系統(tǒng)的軟件部分。通過中斷方式實(shí)現(xiàn)了16路數(shù)據(jù)的同步高速采集,采集過程可以監(jiān)控,采集信號采用三級存儲機(jī)制存儲;算術(shù)平均中位值法濾波;對熱電偶分度表采用分段最小二乘線性擬合方式處理,提高了熱電勢與溫度之間的轉(zhuǎn)化速度,節(jié)約了內(nèi)存;采用三點(diǎn)中心差分法求微分曲線,并用相鄰平均法光滑,求得的微分曲線準(zhǔn)確、連續(xù)光滑;通過數(shù)學(xué)模型法和人工識

3、別法兩種方式識別特征值,兩者互為補(bǔ)充,提高了識別精度。對影響系統(tǒng)精度的因素進(jìn)行了分析,并用純鋁熔液的熱分析試驗(yàn)來測試系統(tǒng)精度。結(jié)果表明系統(tǒng)測量重復(fù)性高,抗干擾能力強(qiáng)。 本文對ZL101合金采用隨機(jī)澆注的方法,準(zhǔn)確確立了其未經(jīng)過細(xì)化和變質(zhì)處理時的熱分析特征值。對不同含量變質(zhì)劑和不同變質(zhì)保溫時間的鍶變質(zhì)ZL101合金熔體的變質(zhì)效果進(jìn)行了研究。其中判別變質(zhì)等級時在AFS 6級變質(zhì)圖各級別間插入中間等級,減小了人為因素的影響。

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