电磁搅拌对Mg-Al-Si合金组织的影响

研究了不同电磁搅拌频率和不同冷却速度对MgAl9Si合金凝固组织的影响，比较了搅拌和不搅拌两种工艺下得到的不同组织。结果表明，电磁搅拌能完全抑制树枝晶的形成，提高搅拌频率能使α-Mg趋于等轴化；延长搅拌时间不能改变晶粒形貌，只能使组织变得更加粗大；此外，电磁搅拌还能促进凝固过程中Mg2si相的形核。     

振动焊接改善焊缝的组织

振动焊接是指在焊接过程中根据不同构件施加不同参数的机械振动 ,在振动条件下进行焊接。不难想象 ,在一定频率范围内的轻微振动 ,势必对焊接熔池有一定作用[1] :①当焊缝金属在熔融状态下 ,振动可以使组织发生变化 ,细化晶粒 ,使焊缝的力学性能得到提高 ;②在有温度场作用下 ,     

电磁搅拌方式对Al-Mn合金显微组织的影响

研究不同的电磁搅拌方式对Al-Mn合金显微组织的影响。试验结果表明,电磁搅拌能够很明显的细化晶粒尺寸,在常规电磁搅拌下,合金晶粒的形貌及尺寸随着搅拌频率的提高而减小,并在搅拌频率为30 Hz时,达到最小,继续提高搅拌频率,晶粒尺寸反而增大;在相同条件下,交替电磁搅拌要比常规电磁搅拌效果更好;在交替电磁搅拌下,当交替搅拌间隔时间为4 s时,搅拌作用效果最好。     

电磁场频率对电磁铸造7075铝合金微观组织的影响

观察了电磁场频率对电磁铸造705铝合金圆锭（直径为200mm)微观组织的影响；在10－100Hz范围内采用不同的电磁场频率通过电磁铸造工艺制得7075铝合金铸锭，分析其微观组织及合金元素分布情况，结果表明，电磁场频率的发言为可显著影响熔体的凝固组织，频率为30Hz时可最有效地抑制宏观偏析，改善铸锭的表面质量，15Hz时能够更有效地细化晶粒。     

花键套轴向振动冷挤压成形的微观组织预测模型

为改善花键套冷挤压过程中成形力过大等问题,在冷挤压过程中引入辅助振动,通过仿真实验分析了轴向振动冷挤压的成形结果,并对比了有无振动辅助情况下的微观组织.结果 表明,辅助振动冷挤压成形可细化晶粒;为揭示花键套性能与工艺参数间的规律,以振动频率、振动速度幅值和挤压速度作为输入,齿根、齿顶和节圆部位平均晶粒尺寸作为输出,以不...     

电磁场频率对电磁铸造4045合金微观组织的影响

采用低频电磁半连续铸造技术制备4045铝合金铸坯，比较了常规DC法与低频电磁铸造4045铝合金圆锭(直径为φ100mm)微观组织的形貌。重点考察在10～50Hz范围内，不同的频率使电磁铸造4045铝合金圆锭微观组织发生的变化。结果表明：电磁场频率显著影响合金凝固的微观组织，当频率由50Hz降低到15Hz时，微观组织分布趋于均匀，初晶α-Al晶粒尺寸减小，二次枝晶臂减少，共晶Si形貌由条状变为点状，组织得到明显细化。     

低频电磁场对7050铝合金铸锭组织的影响

通过在常规半连续铸造过程中施加低频电磁场的方法制备了直径为162mm的7050铝合金铸锭,研究了电磁场对铸锭铸态组织的影响。结果表明,低频电磁场对7050铝合金铸态晶粒尺寸和组织形貌具有显著的影响。施加磁场后铸锭组织变得非常均匀、细小,平均晶粒尺寸由230μm细化至42μm左右,晶粒形貌由粗大枝晶转变等轴晶。电磁场频率和强度对晶粒细化具有重要的影响。对于低频电磁铸造162mm的7050铝合金铸锭,最佳电磁场参数:电磁场频率为25Hz,磁场强度为12800～16000At。     

低频电磁场参数对Al-10Zn-2.5Mg-2.5Cu-0.15Zr合金铸态组织和性能的影响

采用低频电磁半连续铸造技术，制备了一种新的超高强高韧10Zn-2．5Mg-2．5Cu-0．15Zr铝合金锭坯，考察了电磁场参数频率和强度对铸态组织的影响．结果表明，低频电磁铸造组织均匀、细小、等轴，呈蔷薇形和球形，平均晶粒尺寸为20—40μm；适当增加电磁场频率和安匝数有利于细小均匀的等轴晶组织的获得；最佳的电磁场参数为：电磁场频率为25—35Hz，安匝数为12800—16000AT．相对于常规直接水冷铸造，低频电磁铸造提高铸态拉伸强度极限和延伸率．     

机械振动对AZ91-0.4Ca镁合金凝固组织和力学性能影响

研究了不同振幅和频率对AZ91-0.4Ca镁合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,机械振动可以有效细化AZ91-0.4Ca镁合金的凝固组织,当振幅电压在0~300 V范围内,振动频率在1~75 Hz范围内,随着振幅电压或振动频率的增大,合金的初生晶粒逐渐细化,抗压强度逐渐提高。在振幅电压为300 V时,抗压强度达到365.67 MPa,与未处理试样相比合金的抗压强度提高了68.9%。     

超声功率对Mg-3Re-3Zn-0.7Y合金组织和力学性能的影响

如果在铸造过程能够细化含有稀土元素的金属间化合物,那么稀土镁合金在耐热应用方面将具有巨大的潜力。本文研究了半固态制浆过程中不同超声功率的超声振动对Mg-3RE-3Zn-0.7Y合金半固态微观组织以及铸态试样力学性能的影响。试验对液相线以上20~40癈镁合金熔体分别施加超声功率为800W至1200W的超声振动,振动时间为90s,结束超声振动温度为液相线以下10℃左右。结果表明,超声振动可以制备出组织中具有细小圆整的初生α-Mg相的优良半固态浆料,并且经过超声功率为1000W的超声处理后浆料组织中初生α-Mg晶粒的平均晶粒直径和平均形状系数SF分别为55μm和0.63。此外,1000W超声处理的铸件试样比未经超声处理的试样抗拉强度提高了25.2%,伸长率提高了93.5%。可见,声空化效应和声流效应使超声振动成为一种制备具有细小圆整初生晶粒的镁合金半固态浆料的有效途径。     

电磁搅拌对Cu-Ni-Fe-Al合金晶粒尺寸的影响

采用真空熔炼铸造法,在Cu-Ni-Fe-Al耐蚀合金的凝固过程中,对其施加电磁搅拌,并考察搅拌电流、搅拌频率等参数对Cu-Ni-Fe-Al耐蚀合金晶粒尺寸的影响。结果表明:对于Cu-Ni-Fe-Al耐蚀合金,在其凝固过程中对其施加电磁搅拌,起到细化晶粒的作用,明显改善合金凝固组织,使铸件得到细小的等轴晶结构。在电磁搅拌的影响因素中,电流强度相比于搅拌频率对晶粒的细化作用效果更为明显。     

高频振动下的不锈钢激光焊接

在不锈钢激光焊接过程中对工件施加高频振动,研究不同焊接速度和振动频率对接头宏观成形、微观组织及显微硬度的影响. 结果表明,焊缝边缘为柱状树枝晶,中央为细小等轴晶,焊缝组织为奥氏体和残余δ铁素体. 焊接速度增加,虽可使熔宽和焊缝区晶粒尺寸减小,接头硬度增大,但无法阻碍树枝晶的生长. 施加高频振动可抑制枝晶的数量和大小,并增加焊缝中等轴晶的数量,优化接头综合性能. 振动频率增加,焊缝区晶粒尺寸减小、等轴晶数量增加且有细小等轴晶弥散分布于树枝晶之间,焊缝硬度增大,振动起到了细晶强化的效果. 而振动频率对熔宽并无明显影响.     

海外文献速报

<正>20140301 Fragoso B,Santos H.旋转电磁场细化A354合金α-Al晶粒研究.International Journal of Cast Metals Research,2013,26(4):193-200.晶粒细化是改善铝合金组织均匀性以及力学性能的主要手段之一,目前常用的晶粒细化方法包括:提高浇注温度、浇注前变质处理、外部处理(如搅拌和振动等)。在诸多细化方法中,电磁搅拌法由于其高效无污染、细化效果明显且便于操作的特点,成为最常用的晶粒细化方法之一。不过,电磁搅拌的晶粒细化机理还没有明确的定论。选择A354铝合金为研究对象,通过在     

1060Al高频微振激光焊接接头气孔及组织

采用激光和高频微振相耦合的方法焊接5 mm厚的1060Al，研究振动对焊缝成形、气孔尺寸、数量和分布、显微组织及显微硬度的影响规律，并研究了熔池的流动状态对气孔位置分布的影响. 结果表明，当其它激光工艺参数一定，振动频率为1 173 Hz时，组织晶粒细化最为明显，焊缝宏观成形较好，焊接接头可获得最佳表面外观，焊缝中心平均显微硬度从无振动条件下的27.2 HV增加到有振动条件下的29.4 HV，提高8.1%. 振动频率为923 Hz时，气孔能够有效地得到抑制. 振动影响熔池的流动与激光匙孔的稳定性，与焊缝气孔形成具有一定的相关性，表现在气孔逐渐向焊缝表面逸出.     

振动频率对0Cr17铁素体不锈钢晶粒形态的影响

针对振动激发金属液形核及其在铁素体不锈钢凝固过程的应用,通过选择不同的振动频率,研究了振动频率对0Cr17铁素体不锈钢晶粒形态的影响。结果表明:随着机械振动频率的增加,铸锭中晶粒细化的范围增大,凝固组织的平均晶粒尺寸逐步减小,铁素体不锈钢中含Si、Mn的夹杂物在晶界处的偏聚现象也逐渐消失。     

锰合金电磁搅拌成型过程振动影响分析

在分析电磁搅拌成型原理的基础上,开展了锰合金成型过程中振动特性的实验研究,从电流和频率两个衡量振动强度指标方面分析了振动对成型质量的影响。结果表明,电磁搅拌技术对改善锰合金的微观组织及减少裂纹条数有重要的意义;开裂温度与频率呈反比例关系,为锰合金成型过程中电磁搅拌参数的选择提供了依据。     

交流磁场对Mg-Zn-Zr-Gd合金组织及力学性能的影响

研究了交流磁场处理工艺参数(交流电压、交流频率和模具温度)对铸态Mg-6Zn-0.5Zr-1Gd合金的凝固组织及力学性能的影响。结果表明，交流磁场可以细化Mg-6Zn-0.5Zr-1Gd合金的凝固组织。当交流电压在0～300 V内，随着交流电压增加，合金的晶粒尺寸逐渐减小。当交流频率在0～10 Hz内，随着交流频率增加，合金的晶粒尺寸先减小后增大。当模具温度在200～600℃内，随着模具温度增加，合金的晶粒尺寸也是先减小后增大。当交流电压为300 V,交流频率为5 Hz,模具温度为400℃时，合金的综合力学性能显著提高，此时合金的抗压强度为259.53 MPa,压缩率为20%,与未经过交流磁场处理的合金相比，分别提高了32.1%和11.7%。     

电磁搅拌法制备的半固态2A50合金的显微组织演变

分析搅拌电流和搅拌频率等工艺参数对电磁搅拌法(EMS)制备的2A50铝合金半固态坯料显微组织的影响,并研究不同工艺参数制备的2A50半固态坯料二次重熔后的显微组织演变过程。结果表明,随着搅拌电流及搅拌频率的增大,半固态2A50合金的显微组织由树枝晶转变为越来越细小均匀的近球状晶,且二次重熔后的球状晶粒也越来越圆整。搅拌参数为30 A和30 Hz时,二次重熔后的半固态2A50合金的球状晶粒平均尺寸约为80μm,形状因子约为0.76,进一步增加搅拌电流或者搅拌频率,显微组织没有明显的改善。二次重熔过程中半固态2A50合金平均晶粒尺寸随着保温时间的延长而逐渐增大,Ostwald粗化机制促进了晶粒的球化程度的增加。最终获得半固态2A50合金的晶粒粗化速率为547μm3·s-1。     

复合磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响

对比研究了未处理、直流磁场处理、脉冲磁场处理及直流-脉冲复合磁场处理对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织的影响,并研究了复合磁场处理条件下不同的脉冲磁感应强度、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度下合金的晶粒大小。结果表明,经复合磁场处理后,合金的凝固组织明显改善,其效果好于单一的直流磁场处理或脉冲磁场处理;合金的初生相转变为细小的等轴晶或蔷薇状晶,第二相分布变得均匀和连续,体积分数提高。当脉冲磁感应强度在0~0.25T、脉冲频率在1~10Hz范围内,随着脉冲磁感应强度或脉冲频率的增大,合金的晶粒尺寸逐渐减小。在20~600℃范围内,随着模具预热温度提高,合金的晶粒尺寸先减小后有所增大;在650~750℃范围内,随着浇注温度的提高,合金的晶粒尺寸先增大后减小。     

机械振动下的焊接接头组织分析

为了进一步拓展振动焊接的应用领域,本文在常规碳素结构钢MIG焊中施加机械振动,研究振动对焊缝和热影响区组织的影响。试验结果表明,焊缝组织皆为铁素体和珠光体,但焊缝晶粒随振动频率的增加而减小。另外,相比于振动频率,振动加速度对晶粒尺度的影响更显著。热影响区过热区组织为魏氏体+少量粒贝组织,熔合区主要为铁素体和珠光体。机械振动可细化熔合区晶粒,提高熔合区中等轴晶的数量,强化接头的薄弱环节。