铝合金真空差压铸造分级加压凝固工艺参数的研究

摘要

真空差压铸造是一种先进的反重力精密成形技术，其充型和凝固在不同的压力下进行，具有优越的充型流体力学条件和凝固力学条件，是生产优质大型复杂薄壁铸件的最优越的工艺之一，在航空航天、国防、汽车等工业领域具有广阔应用前景。目前真空差压铸造在实际生产中凝固阶段均采用恒定压差进行补缩，不利于凝固中后期的凝固补缩，易出现缩孔和缩松等缺陷，降低铸件致密度。因此，在凝固中后期适时增加凝固保压压差，采用分级加压凝固工艺，可以有效避免压力过小或加压不及而导致的缩孔和缩松缺陷，形成致密组织。
　　本文采用不同的真空差压铸造分级加压凝固工艺制备ZL114A铝合金试样，结合阿基米德排水法、金相显微镜等多种分析测试手段对试样致密度及微观组织进行分析，研究了真空差压铸造分级加压凝固主要工艺参数分级加压时间和分级加压压差对铝合金不同壁厚相同部位、相同壁厚不同部位的致密度及微观组织的影响规律。
　　研究结果表明：分级加压时间对不同壁厚试样致密度影响比较明显，但随着壁厚增加其影响降低；分级加压时间一定时，随着壁厚的增加，微观组织中大量树枝晶被冲断，晶粒数目增加，组织细化程度升高；随着分级加压时间延长，微观组织中共晶硅相呈现纤维状，共晶硅数目先不断增多后又逐渐减少，是形核成因和有效补缩时间共同作用的结果。与单级加压凝固相比，分级加压凝固致密度明显增加，微观组织晶粒数目增多且细化程度增强；随着分级加压压差的不断增大，试样相同部位致密度逐渐增加，但增加趋势逐渐变小；在相同分级加压压差下，试样顶部和底部的致密度最大、中间部位致密度最小，试样从下往上致密度成V形变化趋势。
　　本论文的研究结果将为真空差压铸造制备大型复杂薄壁件的近净成形技术提供理论依据和技术支撑。

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第1章 绪论

1.1课题研究目的及意义

1.2 复杂薄壁铸件的基本概念及特征

1.3 国内外铝合金真空差压铸造充型及凝固过程的研究现状

1.4研究内容

第2章 实验内容及方案

2.1实验材料

2.2主要的实验设备

2.3实验工艺

2.4致密度和微观组织的测试方法

第3章 分级加压时间对分级加压凝固铝合金致密度及微观组织的影响

3.1分级加压时间对分级加压凝固铝合金致密度的影响

3.2 分级加压时间对分级加压凝固铝合金微观组织的影响

3.3实验结果分析

3.4 本章小结

第4章 分级加压压差对分级加压凝固铝合金致密度及微观组织的影响

4.1分级加压压差对分级加压凝固铝合金致密度的影响

4.2分级加压压差对分级加压凝固铝合金微观组织的影响

4.3 实验结果分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致谢

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