高頻磁場(chǎng)下表面復(fù)合材料的制備.pdf

1、隨著科技發(fā)展，新的工藝不斷產(chǎn)生，電磁加工工藝也不斷完善。高頻磁場(chǎng)下表面復(fù)合材料的制備作為新工藝的應(yīng)用，日益得到重視。 本文從電磁場(chǎng)的基本原理出發(fā)，根據(jù)金屬熔體內(nèi)部電磁體積力的數(shù)學(xué)式，分析了固相顆粒在金屬熔體中的運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算模型，并對(duì)影響顆粒運(yùn)動(dòng)的各因素，包括顆粒直徑、試樣直徑、顆粒形狀系數(shù)等進(jìn)行研究，并由顆粒運(yùn)動(dòng)速度推算出顆粒在試樣中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間數(shù)學(xué)式。高頻磁場(chǎng)中的金屬熔體不僅受到電磁力的作用，還受到電磁感應(yīng)加熱的作用。文中對(duì)電磁

2、感應(yīng)加熱的感應(yīng)熱進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)對(duì)金屬在自然對(duì)流下的散熱行為進(jìn)行計(jì)算，而兩者決定了金屬熔體的平衡溫度，從而能夠使復(fù)合材料制備過程中的熔體溫度維持動(dòng)態(tài)穩(wěn)恒。通過分析金屬熔體中固相顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)一步進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)不同硅含量的鋁硅合金、不同尺寸的試樣的研究表明： 1.對(duì)直徑為10mm的試樣進(jìn)行研究，在施加功率為2-3kw，施加磁場(chǎng)時(shí)熔體溫度為650℃，施加磁場(chǎng)的最小時(shí)間為20s就能實(shí)現(xiàn)對(duì)初晶硅的有效偏聚，從而制備出表面質(zhì)量良好的

3、復(fù)合材料。隨著試樣直徑的增大，則磁場(chǎng)作用的時(shí)間也將加長，在試樣直徑為16mm時(shí)，作用時(shí)間為60s，在試樣直徑為22mm時(shí)，作用時(shí)間為80s。 2.直徑為10mm的試樣在施加功率為2-3kW時(shí)，對(duì)熔體在不同溫度下的偏聚效果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)Al-16wt﹪Si合金而言，施加磁場(chǎng)的最佳溫度區(qū)間為580℃-600℃，但是對(duì)于Al-24wt﹪Si合金，其磁場(chǎng)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(gè)溫度區(qū)間將會(huì)逐漸