實(shí)驗(yàn)研究機(jī)械振動對ZL205A合金低壓振動鑄造的影響

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1實(shí)驗(yàn)研究機(jī)械振動對 ZL205A合金低壓振動鑄造的影響摘要：通過機(jī)械振動探究對 ZL205A 合金低壓振動鑄造的影響．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著振幅值的增大，縮松百分比減少．施加機(jī)械振動，機(jī)械振動振擊力作用處于糊糊物質(zhì)，體現(xiàn)等效加速度，在糊狀物質(zhì)方向運(yùn)動中，可以細(xì)化晶粒．機(jī)械振動鑄造實(shí)驗(yàn)的確定，結(jié)合低壓振動鑄造實(shí)驗(yàn)的機(jī)械振動情況，同樣也調(diào)節(jié)了機(jī)械振動的頻率和振幅，在５０Ｈz 頻率和０.８MM 振幅振動下鑄件縮松最小．關(guān)鍵詞：振動，合金，低壓．鑄造．鑄件中的縮孔縮松鑄造缺陷較為嚴(yán)重，不僅僅降低了鑄件的力學(xué)性能，同時也降低了鑄件的質(zhì)量，常伴有縮孔縮松現(xiàn)象，形成裂紋以及應(yīng)力偏析等現(xiàn)象。關(guān)于縮孔縮松現(xiàn)象的存在，降低了鑄件的性能，以至于鑄件實(shí)際的生產(chǎn)階段，需要盡可能的將縮孔縮松鑄件減少，將 ZL205A 合金鑄件縮孔縮松現(xiàn)象鑄件減輕。文章主要以 ZL205A 合金鑄件低壓鑄造為例，對其進(jìn)行機(jī)械振動，減少了縮孔縮松的目的。1 試驗(yàn)材料與方法實(shí)驗(yàn)材料的選擇，主要是結(jié)合 ZL205A 合金作為實(shí)驗(yàn)材料，同時ZL205A 合金作為 Al-Cu 系的合金，將 Mn、Ti 以及 Zr 合金元素加入，結(jié)合合金液相線溫度的控制，溫度控制為 633℃，固相線溫度控制為 544℃。寬結(jié)晶溫度范圍的合金確定，結(jié)合糊狀凝固的方式，將2大量等軸晶逐步形成，同時也要降低鑄造性能。普通鑄造過程，常伴有裂紋以及縮孔縮松等現(xiàn)象，同時也存在氣孔等現(xiàn)象[1]?；诤辖鸹瘜W(xué)成分的確定，如表 1 所示。低壓振動鑄造補(bǔ)縮試樣制備過程，主要是結(jié)合振動凝固補(bǔ)縮試樣設(shè)計(jì)過程，將其確定為薄版形結(jié)構(gòu)，結(jié)合合金材料的應(yīng)用，確定結(jié)晶溫度的范圍，凝固補(bǔ)縮試樣實(shí)際尺寸的選擇，長度為 120mm，寬度為 80mm，實(shí)際的厚度為 15mm?；跐沧⑼ǖ赖闹睆酱_定，直徑也即是 15mm。鑄型樹脂砂造型的確定，結(jié)合上下兩箱造型結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)裝置的確定，結(jié)合低壓振動鑄造實(shí)驗(yàn)裝置，采取變頻器以及壓鑄單元的主要組成部分，結(jié)合偏心輪不穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的形式，促進(jìn)機(jī)械的振動和電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸兩端的控制[2]。通過對偏心塊數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而做好振動電機(jī)振幅的調(diào)節(jié)。振動頻率的一種調(diào)節(jié)過程，結(jié)合變頻器的形式，通過改變振動電機(jī)的轉(zhuǎn)速過程，結(jié)合手動減壓閥對壓鑄單元進(jìn)氣壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，做好金屬液充型壓力調(diào)節(jié)工作[3]。試驗(yàn)過程，不改變慣性振動電機(jī)振幅，對變頻器 ZL205A 合金進(jìn)行調(diào)整，結(jié)合不同振動頻率的情況，對振動頻率進(jìn)行調(diào)整。振動頻率的保持，需要對振動電機(jī)振幅進(jìn)行調(diào)節(jié)，結(jié)合充型凝固的形式，保持不同的頻率，在 ZL205A 合金的條件凝固下，選擇不同的工藝參數(shù)，如表 2 所示。通過做好熔煉以及澆筑處理，將坩堝電阻爐打開，取出水分。將 ZL205A 合金爐料中加入干燥無水分的電阻爐坩堝，對溫度設(shè)定，同時合金完全融化之后，控制溫度為 750℃，做好打渣精煉處理。3ZL205A 合金鑄件的生產(chǎn)過程，結(jié)合低壓振動鑄造裝置，在熔融金屬液以及坩堝中放置，有著較高的金屬液溫度[4]。ZL205A 合金鑄件的生產(chǎn)過程，結(jié)合低壓振動鑄造裝置圓形容器，對熔融金屬液和坩堝放置，平臺上的砂箱結(jié)合角鋼禁錮的形式，盡可能的避免砂箱出現(xiàn)位移。關(guān)于上部攝像頭的觀測，需要結(jié)合金屬液飛濺現(xiàn)象的控制，做好外部環(huán)境的操控，攝像頭對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀測的同時，需要保證有著合理的實(shí)驗(yàn)裝置安裝，結(jié)合氮?dú)饧訅旱奶幚怼? 試驗(yàn)結(jié)果及討論2.1 機(jī)械振動鑄造試樣和縮松觀察ZL205A 低壓振動試驗(yàn)元件有著相同的鑄件形狀和尺寸，對于模型砂型相關(guān)型腔形狀的確定，盡可能的將機(jī)械振動參數(shù)除去，保證有著相同的環(huán)境，做好澆注溫度的控制工作，將其他各方面因素的干擾及時的消除。低壓鑄造工藝方法的確定，需要結(jié)合試樣鑄造的有效性，將裝置中的氣體逐漸卸掉，而鑄件試樣逐漸的開啟和確定，需要結(jié)合較為簡單化的處理，做好合金低壓振動鑄件的確定工作[5]。ZL205A 合金鑄件主要是結(jié)合砂型造型結(jié)構(gòu)，采取低壓鑄造的一種工藝方法，在本低壓振動鑄造過程，結(jié)合砂型造型的形式，確定鑄造生產(chǎn)環(huán)境。砂型鑄造充型處于凝固狀態(tài)之后，鑄件的表面存在一定的沙粒結(jié)構(gòu)，基于振動狀態(tài)下的鑄件生產(chǎn)，需要結(jié)合鑄件的造型砂模式，及時的清理鑄件結(jié)構(gòu)。試樣的清理之后，結(jié)合 X 射線工業(yè)的一種成像儀探傷處理，避免鑄件存在縮松情況。2.2 機(jī)械振動對 ZL205A 合金縮松的影響4不同鑄件下的縮松缺陷確定，需要結(jié)合鑄件截面的面積分析，確定鑄件面積的百分率數(shù)值統(tǒng)計(jì)和分析。尤其是振動參數(shù)中的鑄件縮松百分比的確定，如表 3 所示。關(guān)于 ZL205A 合金凝固過程的確定，需要結(jié)合金屬液的型腔條件，結(jié)合充型后的凝固過程，確定實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)，在試樣設(shè)計(jì)尺寸的確定下，需要結(jié)合升液管的基本高度，關(guān)于實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)充型壓力的確定，結(jié)合試樣的基本設(shè)計(jì)尺寸情況，做好計(jì)算金屬液壓力的確定工作[6]?；诔湫蜁r氣體壓力下金屬液充型確定，需要結(jié)合振動參數(shù)的施加過程，結(jié)合 Origin 繪圖軟件做好數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，如圖 1 所示。一旦施加機(jī)械振動，逐漸的縮松面積不斷減少，同時也減輕了縮松的缺陷部分，縮松百分比振動頻率的分析，需要結(jié)合機(jī)械振動鑄件的分析過程，盡可能地加強(qiáng)機(jī)械振動，減少縮松的分布過程。一旦振動頻率相對較高，盡可能地減少縮松占有面積的百分比。關(guān)于不同振幅頻率的分析，需要結(jié)合振動頻率的分布情況，不同頻率下的振幅變化，如圖 2 所示。縮松百分比伴隨著振幅的增加，同樣也處于不斷減少的狀態(tài)。而機(jī)械振動鑄件的產(chǎn)生，盡可能地減輕了縮松的分布情況。振幅一旦達(dá)到 0.8mm 的時候，降低了縮松的百分比，同時也有著較小的縮松分布。3 結(jié)束語伴隨著振幅值的增大，縮松百分比減少。施加機(jī)械振動，機(jī)械5振動振擊力作用處于糊狀物質(zhì)，體現(xiàn)等效加速度，在糊狀物質(zhì)方向運(yùn)動中，可以細(xì)化晶粒。機(jī)械振動鑄造實(shí)驗(yàn)的確定，結(jié)合低壓振動鑄造實(shí)驗(yàn)的機(jī)械振動情況，同樣也調(diào)節(jié)了機(jī)械振動的頻率和振幅，在 50Hz 頻率和 0.8mm 振幅振動下鑄件縮松最少。參考文獻(xiàn)：１. 郭洪民，章愛生．可熔振動頭式機(jī)械振動細(xì)化 Al-5%Cu 鋁合金晶粒{Ｊ}２００２２. 趙建華，馬強(qiáng)．機(jī)械振動對Ａ３５６合金充型能力影響的研究{Ｊ}．２００４－１３. 胡艷，劉光磊．Ｎi-45Ti 合金化和機(jī)械振動對ＺＡ２７合金組織及熱疲勞研究．