单管强冷制备半固态a356铝合金浆料的实验研究及数值模拟

《单管强冷制备半固态a356铝合金浆料的实验研究及数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要半固态成形是利用金属从液态向固态转变或从固态向液态转变(即液固共存)过程中所具有的特性进行成形的方法。这一新的成形加工方法综合了凝固加工和塑性加工的长处，即加工温度比液态低、变形抗力比固态小，可一次大变形量加工成形形状复杂且精度和性能质量要求较高的零件。利用自主开发的单管强冷制备半固态铝合金浆料的技术，在保证能得到比较好的半固态组织的条件下，研究浇注温度和冷却水流量对半固态铝合金浆料组织的影响。实验结果表明：浇注温度和冷却水流量对半固态浆料的晶粒形貌和晶粒尺寸有着非常明显的影响。浇注温度过高，出口

2、铝合金的温度过高，不能形成比较好的半固态组织；浇注温度过低，可能会堵塞钢管，导致实验失败。+水冷却流量越大，冷却强度越大，所需要的浇注温度也就越高。浇注温度和冷却水流量通过相互之间的作用影响铝合金熔体流经钢管时的温度分布，进而影响有效形核数目，最终影响初生相的形态和尺寸。只有各种条件达到良好的匹配时，才能显著地提高有效形核数目，进而获得比较良好的半固态浆料。利用商业化模拟软件ProCAST对其工艺进行模拟。通过设定不同的边界条件，模拟出A356铝合金浆料在制备过程中的流动特性和温度场分布情况。通过模拟结果

3、与实验结果进行对比，对不同工艺参数条件下的结果进行分析，从而为实验提供指导作用。关键词：单管强冷；A356铝合金；数值模拟；ProCAST模拟软件；温度场ABSTRACTSemi-solidformingisthemethodwhichmakeuseofmetalchangesfromliquidtosolidorfromsolidtoliquidtransformation(thatisthecoexistenceofliquidandsolid)processwiththecharacteristic

4、softhemetal．Thisnewprocessingmethodcombinethestrengths、析thsolidificationprocessingandplasticprocessing．thatisprocessingtemperatureislowerthanliquid、deformationresistanceissmallerthansolid，andCallprocessingalargedefomationcomponentswhichshapeiscomplexityan

5、drequiresthebetterprecisionandfunctionquility．Makeuseofself-developedtechnologywhichistomakesemi-solidaluminumalloyslurrybystrongcoolingsingle-tube，intheconditionwhichCanensureobtainbettersemi-solidorganizationtostudytheinfluenceofpouringtemperatureandcoo

6、lingwaterflowratetowardthesemi·solidaluminumalloyslurryorganizations．Theexperimentalresultsshowedthat：thepouringtemperatureandcoolingwaterflowratehasaverypronouncedeffectforthegrainappearanceandgraindimensionofsemi-solidslurry．WhenpouriIlgtemperatureistoo

7、high,thetemperatureofexportaluminumistoohigh,andCannotformabettersemi—solidorganization；Whenpouringtemperatureistoolow,thesteelpipemaybeblocked，leadtotheexperimentfail．Thegreaterflowrateofcoolingwater,thegreatercoolingintensityitwillbe，andneedthehigherpou

8、l．ingtemperature．Thedistributionoftemperatureisinfluencedbytheinteractionofthepouringtemperatureandtheflowrateofcoolingwaterwhenaluminumalloymeltflowthroughsteelpipe，thenaffectingthenumeberofeffectivenucleation,andf