含氢量对铝合金致密性检测的影响

论文摘要

本文基于减压凝固试样密度法,通过实验,获得铝合金致密性与含氢量的关系,研究了合金质量、熔炼工艺、合金性质、合金成分、凝固速度及负压建立的时间对铝合金致密性的影响。并分析了铝合金致密性同铸件力学性能的关系。实验结果表明,同一牌号铸造铝合金液含氢量越高,铝合金致密性越低。不同牌号铸造铝合金孔洞缺陷在试样中的大小和分布不同。随着熔炼温度的增高和保温时间的加长,铝合金致密性下降,当熔炼温度高于800℃时,气孔率增长幅度明显增大;保温时间60～100min时,气孔率增长的幅度较大。合金性质、铝合金液的凝固速度及负压建立的时间,对铸件中孔洞缺陷的大小和分布有较大影响。同时,加入合金元素的种类及其含量,对使用密度法检测铝合金致密性造成一定的误差。铸件的力学性能随着致密性的降低而减小,热处理能显著提高铸件的力学性能,但不能消除夹杂物对铸件力学性能的影响。同时,本文通过砂型试样和减压试样的对比分析,说明使用减压凝固试样密度法检测铝合金液含氢量的准确性,且能够通过试样密度值和气孔率的对照,实现对氢含量的半定量在线检测。铝合金液凝固过程中,外压及合金的凝固温度范围的大小,对使用针孔度等级法检测铝合金液含氢量有一定影响,外压小时,检测较为精确。通过砂型试样和减压试样的对比分析可知,使用减压凝固试样密度法检测铝合金液含氢量时,铸件形成的缩松对检测结果影响较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题意义
• 1.2 铝合金液除氢技术
• 1.2.1 吸附精炼法
• 1.2.2 非吸附精炼法
• 1.3 铝合金液含氢量检测技术
• 1.3.1 Telegas 惰性气体循环法
• 1.3.2 氮载气熔融法
• 1.3.3 直接抽取法
• 1.3.4 Ransley 亚熔法
• 1.3.5 浓差电池法
• 1.3.6 低倍组织检测法
• 1.3.7 第一气泡法
• 1.3.8 Straube-Pfeiffer 检验法
• 1.4 课题研究内容
• 第2章 氢与铝合金液相互作用的基本原理
• 2.1 铝合金液中的氢
• 2.1.1 氢的来源
• 2.1.2 氢在铝合金液中的溶解度
• 2.1.3 吸氢的动力学过程
• 2.2 气体的析出及气孔的形成
• 2.2.1 铝合金液中氢的析出
• 2.2.2 铝铸件中气孔的形成
• 2.3 铝合金液中氢和夹杂物的关系
• 第3章 试验条件及方法
• 3.1 试验条件
• 3.1.1 试验设备
• 3.1.2 试验材料
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 试样的制备
• 3.2.2 试样处理
• 3.3 本章小结
• 第4章 铝合金致密性与含氢量及力学性能的关系
• 4.1 铝合金致密性与含氢量的关系
• 4.1.1 试验结果
• 4.1.2 试验结果分析
• 4.2 影响铝合金致密性检测的其他因素
• 4.2.1 合金元素及其含量的影响
• 4.2.2 凝固速度与负压形成时间的影响
• 4.3 铝合金致密性与力学性能的关系
• 4.3.1 铝合金致密性与力学性能关系图
• 4.3.2 试验结果分析
• 4.3.3 热处理对ZL205A 合金力学性能的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 减压试样与砂型试样的对比分析
• 5.1 砂型试样剖面图的制备
• 5.2 减压试样与砂型试样的对比分析
• 5.2.1 外压对试验结果的影响
• 5.2.2 合金凝固温度范围对试验结果的影响
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文和获得的科研成果
• 致谢
• 详细摘要