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高能超声半固态制浆技术的研究

作　者: 陈启华
导　师: 吴树森
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 铝合金半固态声空化声流效应制浆装置
分类号: TG39
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

半固态成形技术是一种非常有前景的材料加工技术之一。它集合了材料液态成形和固态成形的一些优势,又具有它自身的特点。铝合金半固态技术由于其在航空航天、电子、通信、汽车等方面具有广阔的应用前景,得到了学术界、制造业等领域广泛的关注和研究。半固态成形技术中,最关键的一步就是如何制备性能优异的半固态浆料或坯料,而制备半固态浆料的前提是具有半固态制浆设备或装置。本文对高能超声半固态制浆装备及制浆工艺参数进行了研究。本文在分析了当前各种半固态制浆设备的优缺点和应用状况的基础上,设计和制造了一种新型的半固态制浆设备,即高能超声半固态制浆机。该制浆机主要由超声波单元、运动机构、控制电路、保温电炉等部分组成。经过实验检验,该设备运行良好、操作方便、生产成本低、效率高,并能制备出性能和组织优异的铝合金半固态浆料。利用高能超声半固态制浆机研究了高能超声对5052铝合金半固态浆料组织的影响。研究发现,在5052铝合金液相线附近对其给予超声波振动,可以促进α-Al从枝晶生长方式向长条形、圆粒状转变。从675℃到650℃,振动时间为1.2min时为最佳。对于相同的入振温度,振动时间越长,超声细化α-Al的效果越好。研究了高能超声对高硅铝合金(含20%Si)半固态浆料组织的影响,进而提出了高能超声对高硅铝合金中初生Si影响的机理,即由于超声波的声空化效应、声流效应所引起的对流,促进初生Si圆整,并均匀弥散于基体中,同时α-Al以非枝晶方式生长。随着振动时间的延长,初生Si逐渐长大的趋势趋于平缓。

高能超声半固态制浆技术的研究

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