AZ91鎂合金旋轉噴吹凈化工藝的模擬與實驗研究.pdf

1、鎂合金憑借質輕、比強度、比剛度高、電磁屏蔽、散熱及減震性能良好等優(yōu)勢在航空航天、交通運輸?shù)戎T多領域都得到了廣泛的應用,但是,在對其進行熔煉的過程中會不可避免的引入夾雜和氣體等缺陷,嚴重削弱了合金件的綜合性能,其較低的純凈度已成為了限制鎂合金發(fā)展的瓶頸問題。針對此問題,本文主要采用了HFC-134a混合氣體保護AZ91鎂合金熔體,系統(tǒng)研究了旋轉噴吹Ar凈化工藝、C2Cl6變質精煉及二者結合的復合凈化工藝對熔體的凈化效果。
　　論文首

2、先概述了旋轉噴吹凈化工藝的凈化機理及影響因素,采用自行設計的旋轉噴吹石墨噴頭,運用CO2-NaOH水溶液體系模擬鎂合金熔體的凈化過程,采用正交試驗的方法研究了氣流量、旋轉速度及離底間隙三因素的不同組合對處理時間的影響,并通過極差分析得出了影響因素的顯著性順序及最佳的凈化工藝參數(shù)組合;研究了轉速及氣流量對漩渦深度的影響以及不同轉動方式對處理時間的影響,綜合得出了凈化效果較好的旋轉除氣工藝。
　　應用流場分析軟件Fluent對不同的旋

3、轉速度及氣流量組合時鎂合金熔體內部Ar氣的分布情況進行了數(shù)值模擬,分析了各因素的影響機理,模擬結果表明只有氣流量達到一定值時,Ar才能在合金熔體中發(fā)生明顯的擴散,轉速也會對Ar的分布情況產生影響,二者需要相互配合才能使Ar在熔體中的分布情況達到好的效果。
　　HFC-134a混合氣體保護下,采用旋轉噴吹Ar凈化AZ91鎂合金熔體,研究了氣流量、旋轉速度及離底間隙對合金鑄件力學性能和微觀組織的的影響,并進行了三因素三水平的正交試驗,

4、對各組鑄件力學性能進行極差分析的結果表明:旋轉噴吹 Ar凈化工藝可顯著提高鑄件的力學性能,三影響因素的顯著性順序為氣流量>旋轉速度>離底間隙,最佳的工藝參數(shù)組合為氣流量200L/h、轉速475rpm、離底間隙40mm;對鑄件進行夾雜物定量檢測發(fā)現(xiàn):鑄件未精煉處理時,夾雜物百分含量為1.573％,經(jīng)旋轉噴吹凈化處理后鑄件中夾雜物的百分含量可降至0.5％左右。
　　C2Cl6變質精煉劑結合旋轉噴吹Ar的復合凈化工藝對鎂合金熔體進行凈化