鋁合金熔體超聲除氣機理及其試驗研究.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)出來的容易吸收氣體等特性,導致熔體中的氣體含量超出所允許的范圍,造成材料機械強度和力學性能大大降低。因此,在鋁合金的鑄造過程中需要采取相應的工藝措施,去除鋁合金中過高的氣體含量。超聲除氣技術作為一種新型環(huán)保潔凈的除氣方法是當前研究的熱點和未來鑄造技術一個新的發(fā)展方向。本文以7050鋁合金作為超聲除氣的研究對象,主要研究內容包括以下幾方面:
　　1、闡述了鋁熔體中氣體的來源

2、,詳細地分析了在鋁合金熔融狀態(tài)下氣體形成“吸附—擴散—溶解”運動進入鋁熔體的動力學過程。著重描述了超聲波處理金屬熔體時的能量傳遞特性,為超聲除氣機理分析和試驗展開提供了空化效應理論基礎。
　　2、根據(jù)液體“似晶模型”理論,從原子動力學模型的角度,分析了超聲外場對7050鋁熔體中氫原子擴散的強化作用機制;從濃度梯度,溫度梯度,壓力梯度這三種傳質推動力定性的分析超聲空化效應及其空化泡的脈動過程對7050鋁熔體除氣的作用機制。
　

3、　3、通過改變施加于7050鋁熔體中的超聲相關參數(shù),實施一系列工況的試驗,試驗結果表明:在一定超聲功率范圍內(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℃溫度范圍內的除氣效率遠大于640℃~660℃溫度范圍內的除氣效率;施振深度增加時,工具桿端面振幅減小,振動強度降低,除氣效果減弱;動態(tài)間歇性超聲施振作用下獲得的7050鋁