影响铝合金铸件气孔形成因素的研究

论文摘要

本文试验研究了彩响招合个铸件气孔形成的因素,包括铝合余液的含执准、铸件的凝固速度、铝合金的结晶温度范围、外在压力。通过改变铸造方法和铸件的壁厚获得在不同凝固速度的铝合金铸件,分析凝固速度不同对铸件气孔形成的影响。熔炬两种结晶温度范围不同的铝合金,分析结晶温度范围不同对铸件气孔形成的影响;采用氩气旋转喷吹精炼法获得在不同含氢量下凝固的铝合金铸件,分析铝液含氢量不同对铸件件气孔形成的影响;利用低压铸造通过改变铝液表面附加压力,分析压力对铝合金铸件气孔形成的影响。试验结果表明,铝合金液疑固时的溶质再分配规律可用来解释铸件出现气孔的原原因。铝合金铸件在凝固速度较低的情况下将增大固-液界面前沿液相中氢原子的过饱和浓度区△x及存时间△t ,将增加气孔的数量及尺寸;一般结晶温度范围窄的合金,凝固过程倾向于逐层凝固方式,产生分散性缩松的倾向性小,成为集中的缩孔的倾向性较大,气孔形态多呈现圆形,尺寸较小;结晶温度范围较宽的合金趋向于体积凝固方式,粗大的等轴晶将尚末凝固的液体分割一个个互不沟通的小熔,最后在铸件中形成不规则的缩气孔;铝合金液中的含氢量是导致气孔形成的主要原因,铝液含气量越大,铸件上的气孔数量就越多;增加铝液表面的附加压力,气泡形成受阻,铸件的气孔有所减少,铸件的组织更致密。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的意义和目的
• 1.2 国内外的发展现状
• 1.3 本课题的研究内容
• 第2章 基本原理
• 2.1 铝液中的气体及火杂
• 2.1.1 铝液中的氢的来源
• 2.1.2 铝液中的夹杂
• 2.2 铝液的吸氢原理及除氧原理
• 2.2.1 铝液的吸氢原理
• 2.2.2 铝液的除氢原理
• 2.3 铝合金铸件凝固方式及凝固方向
• 2.3.1 铸件凝固方式
• 2.3.2 铸件凝固方向
• 2.3.3 凝固方式及凝固方向与铸件质量的关系
• 2.4 铝合金铸件气孔形成原理
• 2.4.1 气孔的分类及其特征
• 2.4.2 气孔的形成原理
• 2.5 低压铸造原理
• 2.5.1 低压铸造的原理
• 2.5.2 低压铸造的特点
• 第3章 压力和含气量对铸件气孔形成的影响
• 3.1 试验条件及试验方法
• 3.1.1 试验设备及材料
• 3.1.2 试验条件及试验方法
• 3.2 压力对铝合金铸件气孔形成的影响
• 3.2.1 压力对铸件本体气孔形成的影响分析
• 3.2.2 压力对铸件叶片气孔形成的影响分析
• 3.3 含气气量对铝合金铸件气孔形成的影响
• 3.3.1 常压下含气量对铸件气孔形成的影响结果与分析
• 3.3.2 加压下含气量对铸件气孔形成的影响结果与分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 凝固速度和合金结晶温度范围对铸件气孔形成的影响
• 4.1 试验条件及试验方法
• 4.1.1 试验设备及材料
• 4.1.2 试验条件及试验方法
• 4.2 凝固速度对铝合金铸件气孔形成的影响
• 4.2.1 不同铸造方法下同等雄厚试样气孔的形成分析
• 4.2.2 同种铸造方法下不同雌厚试样气孔的形成分析
• 4.2.3 同种铸造方法下等壁厚试样不同部位的气孔形成分折
• 4.3 合金结晶温度范围对铝合金铸件气孔形成的影响
• 4.3.1 不同壁厚ZL102 铸件气孔形成的分析
• 4.3.2 小同壁厚ZL105 铸件气孔形成的分析
• 4.3.3 合金结晶温度范围对铸件气孔形成的影响及对比分析
• 4.4 木章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢