振动传输对高强铝合金低压铸造缩松缺陷的影响

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1、硕士学位论文振动传输对高强铝合金低压铸造缩松缺陷的影响EFFECTOFVIBRATIONTRANSMISSIONONSHRINKAGEDEFECTOFHIGHSTRENGTHALUMINUMALLOYBYTHELOWPRESSURECASTING戴贵鑫哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TG245学校代码：10213国际图书分类号：669密级：公开工学硕士学位论文振动传输对高强铝合金低压铸造缩松缺陷的影响硕士研究生：戴贵鑫导师：吴士平教授申请学位：工学硕士学科：材料加工工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大

2、学ClassifiedIndex:TG245U.D.C:669DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEFFECTOFVIBRATIONTRANSMISSIONONSHRINKAGEDEFECTOFHIGHSTRENGTHALUMINUMALLOYBYTHELOWPRESSURECASTINGCandidate：DaiGuixinSupervisor：Prof.WuShipingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsProc

3、essingEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要高强铸造合金ZL205A具有高强度，高韧性，低密度的优点，低压铸造也有着的易控制，铸件组织致密，性能好，生产率较高的长处，因此在航空、航天、军工以及民用行业当中得到了广泛的应用。但实际上低压铸造的铸件依然可以检测到大量缩松缺陷，有时比重

4、力条件下的缩松缺陷更为严重，因此，采用振动铸造技术，利用振动传输去影响铸件凝固过程进而减少铸件的缩松缺陷，提高铝合金低压铸造件的致密度，对于提高低压铸造技术和铸件的质量具有重要的理论意义和实际价值。本文通过数值模拟确定了振动传输对于铸件凝固区的影响作用，并设计了凝固区多孔结构的物理模拟实验以及凝固区熔体渗流的物理模拟实验进行进一步探究。通过不同粒度不同颜色的砂粒替代凝固结构中的晶粒建立多孔介质模型，采用微晶石蜡作为替代真实合金，模拟振动传输对合金熔体凝固区域的多孔介质结构以及该结构的渗流补缩的影响。研究表明：在低粘度高孔隙度下，机械振动传输对于多孔结构的影响

5、效果较大，而对于孔隙度较低的致密区域，其影响作用较小。在一定温度下，施加机械振动传输能够有效的促进熔体在该区域的渗流情况。而在一定的温度梯度下，在低温区渗流补缩很难进行，渗流补缩仅在高温区内发生。因此可以认为，对于结构较为松散的区域，机械振动传输是通过改变凝固结构进行补缩的，而在致密度比较高的区域，机械振动传输是通过渗流的方式进行补缩的。对高强铝合金低压铸造的凝固过程施加机械振动传输实验，研究表明：机械振动传输对铸件缩松缺陷有着很大影响，振动作用下缩松缺陷明显变小且分布集中，铸件更致密。机械振动传输能够影响缩松缩孔的存在形式以及数量分布，研究表明：振动传输的

6、激振力对缩松的集中有着促进作用，振动频率能够有效的改变缩孔缩松的数量及尺寸。对平均密度做正交方法分析，实验中最佳的工艺参数组合是720℃，7Hz，100V，在最佳工艺条件下其致密度比较于其他组，最大能够提高了1.5%。将振动传输提高高强铝合金低压铸造补缩技术应用在环形铸件上，结果表明振动传输对于环形铸件缩松缺陷有着明显的影响，符合上述规律。因此，振动传输能够提高铸件质量，减少铸件缺陷，对低压铸造生产过程中施加振动传输是有意义的。关键词：振动传输；高强合金；低压铸造；缩松缺陷；物理模拟-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractHighstrength

7、castingalloyZL205Ahastheadvantagesofhighstrength,hightoughness,lowdensityandthelowpressurecastinghastheadvantagesofeasilycontrol,closercastingstructure,wellperformanceandhigherproductivity,thus,ithasbeenwidelyusedintheaviation,aerospace,militaryandcivilianindustry.Actually,itstilld

8、etectthecastingdefects,whi