文档介绍：中南大学
硕士学位论文
7050铝合金半连续铸造工艺过程主参数匹配规律研究
姓名:张晓明
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:张立华
20090507
摘要一流一力耦合模型及热一流一组织耦合模型。对半连续铸造过程进行铝合金半连续铸造过程是一个包含几何非线性、材料非线性等众多非线性因素的复杂动态凝固过程,各种铸造缺陷如晶粒粗大、开裂和组织、成份偏析等都是在凝固过程中形成的。半连续铸造过程的实现涉及工艺、设备与环境等诸多因素的组合与精确控制。本文通过数值模拟的方法,结合一定的试验手段,对超声场下铝合金圆锭和扁锭的半连续铸造工艺进行研究,寻求其控制调节机制,获得高质量的无缺陷铸锭。⒏攀隽烁咔柯梁辖鸢肓煲约爸焓捣抡婕际醯姆⒄及研究现状,分析了铸件凝固过程中温度场的有限元解法,总结了半连续铸造凝固过程中的温度场、流场、应力场及组织等的相关有限元理论。⒔樯芰薽惴ǖ幕驹恚治隽税肓旃讨械拇热边界条件,构建了基于算法的半连续铸造凝固过程的三维热有限元仿真,研究铸件中温度场、流场、应力及组织的变化规律;分析了不同工艺条件下温度场、应力场、液穴形状及组织的分布规律,并应用热裂势和成裂指数等裂纹判据对铸造裂纹的产生进行了分析,根据分析结果,提出了优化后的工艺方案。⑼ü教殖ǘ孕魏寺实挠跋欤颇D獬ǘ灾观组织的影响,并分析了不同工艺参数对铸锭晶粒尺寸的影响规律。进行超声波半连续铸造试验,分析了超声功率、铸造速度对铝合金由捕⒐劬Я3叽绲挠跋旃媛伞关键词:铝合金,半连续铸造,超声波,工艺参数,数值模拟,裂纹,微观组织中南大学硕士学位论文摘要
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导师签名三亟叠作者签名:丝鱼盟:二年』月上日日期:丝耆峦鮁原创性声明关于学位论文使用授权说明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。
第一章绪论弟一早珀系列铝合金半连续铸造的发展及研究现状随着近年来航空航天制造业发展的迫切需要,国内外众多科研工作者对高强铝合金。我国在上世纪年代分别采用常规半连续铸造法和喷射成形工艺着各工艺参数之间的匹配问题,特别是热型连铸时,要求对工艺参数的控制非常最早的...为基础的系列铝合金是由年甁威贝尔提出的一种%.%梁辖穑笕毡狙兄屏酥腅优硬铝辖穑钕仍诜苫圃煲抵惺褂谩M辏⒐兄屏薘屯拷高的并用于航空工业。但由于该系合金抗腐蚀性能较差,未能得到广泛使用。年美国以诺克合金的最后方案为基础研制合金,该系合金才得到了广泛的应用。年,苏联在深入研究...系列合金的基础上,通过提高合金纯度,降低合金元素含量研制出世界上第一种超高强度铝合金。上世纪年代末年代初美国先后在合金的基础上,为满足某些特殊性能的要求,通过增加合金中、元素的含量来提高强度,采用以代替的方法,并同时提高了合金元素的含量及/比,研制出铝合金,得到了更好的综合性能。对于合金本身,为了寻求最佳强度和韧性,通过降低、杂质的含量,进而开发了纯度更高的铝合金。国内超高强铝合金的研究开发起步较晚,直到上世纪年代末我国的...系铝合金才进入实际应用阶段,主要用于制造航空器的某些结构件。...系列超高强度铝合金开展了大量的研究。世纪年代,美国、英国、日本等工业发达国家,采用先进的喷射成形技术开发了含ヒ陨系男一代超高强铝合金,用于制造交通运输领域强度高、抗腐蚀性能好的高应力结构件。近年来,美同正在大力研究开发强度更高、韧性及耐蚀性更好的新一代试制了超高强铝合金和含量更高的超高强铝合金【啤近年来系列铝合金主要通过直冷铸造方式来铸造成型。铸造是年提出来的一种半连续铸造技术,是当前最普遍的生产铝合金铸锭的铸造方法【】。在半连续铸造技术中存在着很多可变的工艺参数,因此,存在精确。所以,提高热型连铸技术的控制精度,使热型连铸工艺工程化和实用化是该技术的发展关键。早期通过对低熔点金属如锡、铅、锌、铜及其合金的成型工艺进行了大量的研究【,得到了工艺参数之间的合理匹配,如铸造速度、熔体中南大学硕士学位论文
温度差,导致不同区域的冷却情况相差较大,使凝固壳厚度分布不均匀,不同厚往达到废品总数的%%。大铸锭的铸造裂纹问题一直是亟待研究和解决在近十几年间,人们对铸造