傳熱條件對(duì)鋁合金凝固組織影響的研究.pdf

1、鑄造技術(shù)歷史悠久，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)于鑄件的性能要求越來(lái)越高，因此如何通過(guò)調(diào)整工藝參數(shù)來(lái)控制鑄件的宏觀凝固組織并提高其機(jī)械性能已經(jīng)成為當(dāng)今鑄造科研工作者研究的核心問(wèn)題。 本文以傳熱條件對(duì)鋁合金鑄件凝固組織的影響為研究重點(diǎn)，在廣泛參考國(guó)內(nèi)外凝固組織實(shí)驗(yàn)研究裝置的基礎(chǔ)上，以金屬高頻感應(yīng)加熱和水浴快速冷卻為核心，自行設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)單、快捷、易重復(fù)實(shí)驗(yàn)的定向凝固裝置，進(jìn)行了大量的定向凝固實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了不同冷卻速率下

2、鋁合金試樣的宏觀凝固組織和特定位置處的冷卻曲線。 水冷金屬界面換熱系數(shù)是描述本文自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置傳熱條件變化的重要特征物理量，而且換熱系數(shù)的影響因素多，測(cè)量與求解難。本文針對(duì)上述問(wèn)題提出了一種求解鋁合金水冷界面換熱系數(shù)的反求方法。該方法首先采用溫度變量計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集系統(tǒng)采集鋁合金試樣不同條件下的冷卻曲線，然后根據(jù)數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用溫度場(chǎng)模擬軟件，通過(guò)試算和迭代逼近的方法使數(shù)值模擬的溫度曲線與實(shí)測(cè)冷卻曲線相吻合，最后根據(jù)數(shù)值模擬得到的

3、熱流密度和表面溫度計(jì)算得到鋁合金水冷界面的換熱系數(shù)及其隨溫度的變化曲線。本文還根據(jù)反求得到的換熱系數(shù)結(jié)果，分析了7050鋁合金水冷界面換熱系數(shù)隨溫度變化的特點(diǎn)及冷卻水溫度對(duì)換熱系數(shù)的影響，主要結(jié)論如下：7050鋁合金和其它金屬一樣，其水冷換熱系數(shù)最大值也出現(xiàn)在200～230℃溫度區(qū)間，水溫的降低會(huì)使7050鋁合金水冷換熱系數(shù)增大，但不會(huì)改變換熱系數(shù)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度范圍。 本文采用正交試驗(yàn)的方法研究了不同保溫溫度、冷卻水溫等條件對(duì)