鎂合金低壓鑄造縮孔縮松預測技術研究.pdf

1、鎂合金以其比重輕、比強度高、鑄造性能好、尺寸穩(wěn)定、資源豐富、容易回收等一系列的優(yōu)點，在汽車工業(yè)、通訊電子和航空航天業(yè)等領域得到日趨廣泛的應用。低壓鑄造作為鎂合金成形主要的方展方向之一，利用其平穩(wěn)充型和順序凝固的特點生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的鎂合金，但縮孔縮松缺陷的產(chǎn)生嚴重影響了低壓鑄造工藝的應用。目前，針對低壓鑄造下縮孔縮松的預測技術成為鑄造數(shù)值模擬軟件開發(fā)的一個重要課題。
　　本文首先針對鑄件凝固過程溫度場顯式差分算法的缺點，首次采用分數(shù)步長法

2、之交替方向隱式迭代法（簡稱ADI），建立三維溫度場的數(shù)學模型，該方法可大大提高運算速度，求解精度高且絕對穩(wěn)定。同時由于時間步長大大影響計算精度和計算速度,本文建立了一種較簡便確定變時間步長的方法，該方法可以確保溫度場的計算精度和計算速度。通過實例及模擬驗證，表明ADI分數(shù)步長法及變時間步長法能夠正確的計算鑄件凝固過程溫度場。
　　其次，針對鎂合金具有寬結晶溫度范圍特點，基于能量守恒定律，建立了等效比熱潛熱處理模型。經(jīng)過數(shù)值模擬驗證

3、，表明該潛熱處理模型能很好的反映鎂合金等寬結晶范圍合金的潛熱釋放，也能反映窄結晶范圍合金的潛熱釋放。
　　然后，基于鑄件鑄型的傳熱學基礎，提出了一種新的低壓鑄造縮孔縮松預測的方法，并建立了數(shù)學模型。該方法考慮到低壓鑄造補縮具有重力補縮和壓力補縮雙重性質(zhì)的規(guī)律，以及壓力對臨界固相率的影響，從而更能符合低壓鑄造下鑄件的凝固規(guī)律。將該預測技術集成到EasyCast軟件中，進行模擬研究，并與實驗結果進行了對比。
　　最后，針對一啞鈴