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时间:2020-06-03
《铝合金挤压铸造过程微观孔洞形成的仿真分析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、铸造技术Vo1.34NO.09·l242·FOUNDRYTECHN0L0GYSep.2013铝合金挤压铸造过程微观孔洞形成的仿真分析张敏。郑丽新(辽源职业技术学院,吉林辽源136200)摘要:以A356铝合金挤压铸造T艺为研究对象,在分析微观孑L洞形成机理的基础上建立了数学模型。利用流体仿真软件FlowSimulation研究了不同挤压铸造条件下,外部压力及模具温度对微观孔洞形成的影响.对挤压铸造工艺的优化提供了科学依据。关键词:挤压铸造:计算机仿真:微观孔洞中图分类号:TG249文献标识码:A文章编号:1000.8365(2013)09—1242.03SimulationAnal
2、ysisonMicroHoleFormingofAluminumAlloyinExtrusionCastingProcessZHANGMin,ZHENGLixin(LiaoyuanVocationalTechnicalCollegeLiaoyuan136200,China)Abstract:TakingsqueezecastingprocessofA356aluminumalloyasresearchobject,amathematicalmodelwasestablishedbasedontheanalysisO/1formationmechanismofmicropores.U
3、singfluidsimulationsoftwareFlowSimulation,theinfluenceofexternalpressureandmoldtemperatureontheformationprocessofmicroholeswasstudiedunderdifferentextrusioncastingconditions.Thisstudywillprovideascientificbasisfortheoptimizationofsqueezecastingprocess.Keywords:squeezecasting;computersimulation
4、;microhole挤压铸造是在较高的外压作用下使金属液体挤压铸造工艺中,气体析出和凝固收缩共同作凝固成形.从而获得力学性能良好、内部致密的铸用下产生了铸件的微观孔洞。气体H是AI液中溶件,是目前比较先进的铸造成形技术。按照挤压铸解的主要气体,而且在液态模锻充填型腔过程中,AI造的方式不同可将该技术分为间接挤压铸造和直液充填平稳,在构建数学模型时只需考虑H的影响接加压铸造。本文主要以液态模锻来研究铸件的挤程度。随着铸件外凝固壳的增厚及体积的收缩,液相压工艺,即直接挤压铸造。挤压铸造1_=艺中.金属液区的金属液会向糊状区移动,糊状区的枝晶会阻碍对铸件的补缩可以利用外加压力来实现,同时
5、也可补缩效果,从而降低了外部压力的传导。随着压力的有效的避免宏观孔洞。但随着铸件外凝固壳厚度的降低,金属液中H气体的溶解度也会降低,超过溶增加,降低了金属液内部的压力,当金属液内部压解极限后会从金属液中析出。而且在固相中H的溶力下降到某个数值后,补缩效果降低逐渐析出气解度要远小于液相中的溶解度.在外部压力下金属体,铸件内部会形成一定量的微观孔洞,使得成形液逐渐凝固,导致了糊状区内的H开始聚集形成气后的铸件冲击韧度、疲劳强度、伸长率以及抗拉强孔,从液相扩散到气孔中的H使得气孔逐渐增大。度等性能下降。本文利用计算机仿真技术对挤压铸基于上述分析,建立挤压铸造微观孔洞形成的造1=艺中的微观
6、孔洞形成过程进行模拟,得到孑L洞数学模型.主要考虑几个因素:糊状区内部压力的降形成的变化规律,对挤压铸造工艺的优化和改进具低及补缩流动;外部压力在铸件凝同过程中的传递:有一定的实用价值。微观孔洞的形成及H的物质守恒。1.2模型守恒方程1数学模型的建立数学模型是计算机仿真分析的基础.本文研究1.1微观孔洞形成机理中需要进行几个假设:固相密度和液相密度均为常数;液相黏度为常数,并以层流形式流动;铸件凝同收稿日期:20l3—05.17过程中,金属液流动速度非常小,对温度场的影响忽基金项目:吉林省教育科学十二五规划重点课题([2ol1】一JKGHAB略不计:气相不移动。按照上述假设,分别列
7、出铸件一0l08)作者简介:张敏(1979一),女,吉林辽源人,讲师,硕士研究生.凝固过程中能量守恒方程、质量守恒方程、动量守恒电话:18643766368,E—mail:Tgzheng81@163.com方程及H守恒方程为:
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