铝合金铸造中超声振动工具杆端面形状研究

为了解工具杆端面形状对超声铸造过程的影响,根据超声波在固/液界面的折、反射原理,设计出平面、球面、锥面3种不同端面形状的超声波工具杆.对3种工具杆分别进行水模拟试验和7050铝合金铸造试验,通过水模拟试验发现平端面的工具杆空化和声流作用强度最高,空化作用最为集中,声波辐射范围最小;球端面工具杆空化和声流作用范围和强度都比较大,空化作用范围较集中;圆锥端面工具杆的空化和声流作用强度最低,声波辐射范围最大,声波强度衰减最快.通过7050铝合金铸造试验,发现平端面工具杆铸件的金相组织细化效果最好,其次为球端面,圆锥端面最差.     

超声半连铸下7050合金大扁锭的微观组织及宏观偏析行为

在500mm×1320mm的7050铝合金扁锭铸造中引入超声外场,研究常规铸造与超声铸造下的微观组织形貌、分布和宏观偏析特征。结果表明,超声外场可以有效减小晶粒的尺寸、抑制组织中粗枝晶的产生并促进铸锭内组织的均匀分布;同时,加入超声场后,溶质元素Zn、Mg、Cu沿长度方向和宽度方向对称轴的偏析指数分别由0.1013、0.1117、0.1260和0.1119、0.1113、0.1281减小到0.0835、0.0790、0.1027和0.0743、0.0725、0.0841,沿铸锭不同方向的宏观偏析均得到有效弱化。超声的空化和声流作用改变液穴中的温度场和流场,改善晶体的形成环境,促进溶质元素的均匀分布,从而细化组织、弱化宏观偏析。