7055铝合金熔体离线测渣方法

利用PoDFA离线测渣分析方法对7055铝合金熔体中的渣进行检测分析。通过过滤铝合金熔体将夹杂物富集,然后采用物理金相方法对夹杂物进行鉴别分析,建立7055铝合金熔体夹杂物形貌特征与图谱。结果表明7055铝合金熔体主要含有氧化膜、氧化镁、尖晶石、TiB_(2)、耐火材料夹杂。

基于同炉合金双试样密度差方法的铝合金熔体含氢量测定研究

介绍一种炉前利用同炉熔体同步制备含气(孔)及无气(孔)试样,通过测定其密度检测铝合金熔体含氢量的基本原理和实现方法。含气(孔)和无气(孔)试样分别在减压和常压环境下完成凝固,通过控制环境压力、温度及保压时间获得所需试样;试样密度利用高精度称重系统分别测定其空中和水中质量;最后利用所得含气(孔)及无气(孔)试样密度算得被测熔体含氢量。

SiO_2对铝合金熔体直接氧化的影响

本文研究了在高温空气氛中涂覆在Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金表面的ＳｉＯ２对铝合金直接氧化的影响规律。实验揭示了ＳｉＯ２对Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金熔体直接氧化生长表面的形态的影响规律，发现ＳｉＯ２有助于Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料以光滑的方式进行氧化生长，提高了材料的致密度。实验还发现，ＳｉＯ２可消减Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金熔体直接氧化所需的孕育期，缩短Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料的生长时间。

铝合金熔体旋转喷吹除气净化过程模拟

采用计算机模拟方法对铝合金熔体旋转喷吹除气净化过程的温度场以及流场进行分析。结果表明,在转杆内部放置一个导气管,可以显著降低气体温度,从而可以有效地解决旋转喷头由于熔剂因高温变软而堵塞的问题;旋转速度和进气流量对铝合金熔体旋转喷吹除气净化效果具有重要影响,应该根据具体情况选择合适的工艺参数。熔池为方形结构时,气体主要从对角处出去,而远离对角处的体积分数却显著降低,甚至可能发生吸气。

铝及铝合金熔体复合净化新方法及其装置

介绍了铝及铝合金熔体复合净化方法,设计研制了实现该方法的复合净化装置。试验结果表明,采用该种方法及装置,可显著降低铝熔体中的氢含量和非金属夹杂含量,完全去除10μm以上的非金属夹杂,使铝中的氢含量降到0.08mL/(100gAl)以下。

利用超重力分离5052铝合金熔体中的非金属夹杂

在自行设计改装的超重力装置上采用超重力场分离铝熔体中的非金属夹杂,研究了不同重力系数下,5052铝合金熔体中夹杂物的分离规律.实验结果表明:经过超重力处理后,非金属夹杂沉降聚集至试样底部,且随着重力系数的增大,夹杂在试样底部聚集程度越好.试样处理5 min后,常重力条件下,夹杂物在试样底部的沉降比率为0.35;当重力系数G=250时,夹杂物在试样底部的沉降比率达到0.99.根据Stokes定律,超重力场中固相颗粒能够瞬间达到临界沉降速度,当重力系数G=1时,νr=7.25×10-5m/s,而当G=250时,νr=1.813×10-2m/s,这意味着,随着重力系数的增加,熔体中固相颗粒的临界速度指数递增.这表明超重力法可以有效分离金属熔体中的非金属夹杂.

铝合金熔体中夹杂物与含氢量的关系

采用英国HYSCANⅡ测氢仪研究铝合金熔体中夹杂物与含氢量的关系 ,结果表明 :在夹杂沾污度超过 2 .5% 时 ,熔体含氢量会增加 3倍以上 ;同时也研究了夹杂物尺寸和熔炼温度对含氢量的影响。

铝合金熔体处理及炉料处理的若干问题——铝合金熔体处理部分

系统地介绍了铝液除气、除渣的基本公式 ,从理论上阐明了诸多工艺参数在除气、除渣过程中的作用 ,重点突出了旋转喷吹工艺、泡沫陶瓷过滤及等离子体氩流净化工艺。关于铝合金的变质 ,主要介绍了三大类变质中的两类 ,第一类变质介绍了AlTiB的变质效果与其熔制方法有关 ,第二类变质介绍了锶的多种加入方法及变质效果。炉料处理部分涉及了炉料的遗传性及熔体的除铁处理。

电磁场作用下中铝合金熔体流动的混沌特征的仿真与分析

为探明铝合金熔体在电磁场作用下的流动特征,利用Fluent软件模拟电磁场作用下铝熔体中微粒的流动轨迹,计算这些流动轨迹的混沌特征参数:最大Lyapunov指数及Kolmogorov熵。并根据不同电磁频率搅拌下铝合金熔体中微粒的运动轨迹,对其进行混沌特征判断及分析。结果表明:铝合金熔体在电磁场作用下的流动具有混沌特征;电磁频率为5、15和30 Hz时,在铝合金熔体中都发生了混沌对流,其最大Lyapunov指数都大于0,且其Kolmogorov熵随着电磁频率增大而迅速增加,说明其系统内混沌程度越大,信息损失量也越大。

镧增加铝合金熔体氢含量的实验分析

采用第一滴气泡法和减压凝固法分析测量了一定量的稀土镧加入前后的铝硅合金熔体氢含量和铝硅合金凝固试样剖面的针孔和气孔的变化,发现镧的加入量超过一定量(0.3%)时,铝合金熔体中的氢含量增加,铝合金凝固试样的针孔和气孔增多。可以认为:一定量的稀土镧引起铝合金增氢现象的原因是镧中含有氢。同时,讨论了镧中氢的来源和含量对铝合金中氢的影响。

铝合金熔体在强化相间的流动行为与压力浸渗过程动力学

本文描述了铝合金熔体在压力驱动下浸渗不同几何形貌强化相过程中的微观流动行为 ;提出了在挤压条件下 ,熔体在强化相预成形块间隙中单向浸渗的流体动力学模型并阐述了浸渗过程的动力学特征。讨论了压力在熔体浸渗强化相间隙过程中的影响 ;阐述了熔体微观流动对熔体动态浸渗强化相间隙及浸渗质量的影响。

铝合金熔体旋转喷吹除气净化设备的研制

针对铝合金熔体除气净化方面存在的问题,对铝合金熔体旋转喷吹除气净化设备进行研究。对设备主体的各个组成部分进行了分析与设计,尤其是对旋转喷吹组件的设计,提出了在转杆内部安装一条进气管道,降低管道内部温度,有效防止喷射熔剂因高温变软堵塞喷头。对设备气路系统,重点从气路系统的进气环节和调节环节进行设计,提出利用数字组合阀原理进行间断性改变进气流量的思路,可在一定旋转速度下,增加进气流量而不引起铝合金熔体翻腾。从硬件和软件方面对设备先进控制技术方案进行了研究。硬件方面利用西门子PLC对控制系统各组成环节控制原理与方法进行研究。软件方面采用西门子S7-200系列编程软件STEP7编写了设备控制软件。同时,充分考虑设备安全可靠性,设计了手动控制和自动控制两种模式,在自动控制模式下设计紧急停止,防止紧急情况下不良后果恶化。

补加合金成分对铝合金熔体直接氧化生长的影响

为了控制DIMOX工艺中复合材料的生长速度和体积,采用压差法补加合金,使剩余铝合金熔体的成分得到调整并与正在氧化生长的Al2O3/Al复合材料层保持连续接触。试验研究了补加合金成分对Al-3Mg-10Si合金氧化生长的影响作用。结果表明:补加纯Al或低Mg、Si含量的铝合金,能够降低合金熔体的含镁量,缩短材料生长前沿合金熔体成分到达Al2O3-(Al,Mg)两相区的时间,促进传质过程,加速材料生长,有利于获取较大体积的复合材料。

电磁搅拌铝合金熔体速度场计算及分析

为优化电磁搅拌工艺,用ANSYS软件对圆柱形铝合金熔体速度场进行了数值模拟。结果表明:在小于0.86倍熔体半径的范围内,熔体切向运动为强迫涡。涡核旋转角速度约为电磁场同步转速的1/26。涡核与坩埚壁间的熔体径向流层间具有较大的剪切速率,这对增强颗粒的润湿复合以及半固态组织的获得有利;而在涡核内,剪切速率接近于0,因此没有这种作用。采用环状熔体是解决该问题的办法之一。熔体纵切面内剪切速率的计算结果表明,剪切速率随半径增大而增大,而在高度方向上,则呈现中间大、上下两端小的特点。运动轨迹的计算说明,总体上,熔体质点呈螺旋式上升,但底部熔体流速低,且其运动范围基本上限于底部,易导致增强颗粒沉淀于底部,不利于其均匀分布。

铝合金熔体中超声空化效应和气泡运动过程模拟

本文主要研究了超声空化在铝合金熔体中作用的基本原理,探讨了物理参数对超声空化的影响,建立了相关的数学模型,通过Matlab对Rayleigh-Plesset方程进行数值计算,研究了在铝合金熔体中,超声频率、声压和空化泡的初始半径对超声空化作用的影响,为铝合金的超声连铸提供相关的理论依据。

低碳钢在铝合金熔体中冲蚀磨损的研究

重点研究了在搅拌铸造过程中低碳钢搅拌桨在铝合金熔体中的冲蚀磨损随时间和转速的变化规律和机理 .结果表明 :搅拌桨的冲蚀磨损速度随搅拌时间和搅拌速度的增加而增加 ,但随搅拌时间的增加有一孕育期 ,低于孕育期 ,冲蚀磨损速度很小 .该孕育期随搅拌速度的增加而减小 ,并且在转速超过 10 0 0r/min以上 ,加速减小 .搅拌桨在铝合金熔体的冲蚀磨损过程是一个表面净化 ,铝原子扩散 ,化合物的形成和剥离过程 ,冲蚀磨损速度主要与氧化物的生成速度和氧化物的剥离速度有关 .

铝及铝合金熔体结构研究

综述了最近几十年来液态结构研究方法、铝及铝合金熔体结构研究的进展,特别是对Al-TM(过渡族元素)-X和Al-Si-X合金系做了详细介绍,希望为研究更高质量的铝合金熔体,精确控制铝及铝合金中的相组成提供理论指导。

交流电净化铝合金熔体

进行了工频交流电分离铝合金熔体中夹杂物的实验,探讨电流密度、通电时间、分离器管型等实验参数对夹杂颗粒迁移行为的影响。结果表明:电流密度越大、通电时间越长,分离效果越理想;施加4.7×106A/m2的交流电,并维持40s通电时间,不同管型的分离器都获得了较明显的分离效果。实验证实单电流电磁净化金属液是可行的。

铝合金熔体微喷射沉积工艺研究

针对铝合金熔体沉积增材制造中铝合金液流断续随机性变化、断续形貌等参数难以控制和预测的现存问题,采用理论分析与试验研究相结合的方法,对铝合金液流断续过程中的断续形貌及其影响因素脉冲压力、脉冲频率等进行了研究,揭示了断续形貌长度分布规律。结果表明:通过调节脉冲气压和脉冲频率,可以提高铝合金液流断裂的形态精度和尺寸精度,可为后续制造过程提供稳定的均匀微滴流。

铝合金熔体夹杂物含量快速检测方法

为快速检测铝合金熔体夹杂含量,基于过滤原理,提出一种定值负压抽滤定时测压评价熔体夹杂含量的新方法,应用计算机和ADAM模块研制了一种铝合金熔体夹杂含量炉前快速检测装置。通过向铝熔体中加入铝钛硼合金进行模拟试验,以及对未知含量的熔体进行实测试验,证明该方法和装置可以用于铝合金熔体夹杂含量炉前快速评价和指导熔体净化处理。