半固态搅拌论文-张雪飞,白景元,管仁国,刘燕,周天国

半固态搅拌论文-张雪飞,白景元,管仁国,刘燕,周天国

导读:本文包含了半固态搅拌论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:FLUENT,B_4C_p,A356,半固态搅拌法,非等速交汇涡流

半固态搅拌论文文献综述

张雪飞,白景元,管仁国,刘燕,周天国[1](2019)在《利用几何优化的搅拌设备改善半固态搅拌法制备的B_4C_p/A356复合材料的颗粒分布均匀性》一文中研究指出本工作旨在验证几何优化的搅拌设备对半固态搅拌法制备的B_4C_p/A356复合材料颗粒分布均匀性的改善效果。通过建立几何参数优化后的搅拌设备模型,用FLUENT软件模拟和分析了半固态搅拌法(SSSM)制备的B_4C_p/A356的流场,并分别用普通搅拌设备和优化的搅拌设备制备出B_4C_p/A356铝锭,然后从宏观与微观的角度分析了B_4C颗粒的分散效果。模拟与分析结果表明:优化后的搅拌设备在半固态铝液(SSAL)中搅拌时,能够产生促进B_4C颗粒分散的叁层非等速交汇涡流;桨叶倾斜角为60°的二层对推正交式搅拌桨增大了桨叶与半固态铝液的接触面积,且使下层铝液中的B_4C颗粒分布更为均匀。(本文来源于《材料导报》期刊2019年02期)

徐艳华,周荣亚[2](2018)在《B_4C_p/A356复合材料半固态搅拌铸造过程的叁维数值模拟》一文中研究指出基于流体动力学原理,采用SpaceClaim建立制备B_4C_p/A356复合材料单层桨及双层桨两种搅拌装置几何模型,研究了两种搅拌装置下坩埚内流场的特性以及复合材料的动态搅拌黏附情况。研究结果表明,相比于单层搅拌,采用双层错排的搅拌装置坩埚内的流场均匀性更好,能有效减少上层搅拌的"死角"区域。通过对比实验可以看出,同等转速条件下双层桨坩埚内的半固态组织均匀性更好,其形成的铸锭微观组织B4C颗粒的分散性能较好,模拟结果与实验数据进行对比,验证了模拟的可靠性。(本文来源于《化工科技》期刊2018年06期)

周超[3](2018)在《B_4Cp/A356复合材料的半固态搅拌铸造过程中温度场及流场分析研究》一文中研究指出基于计算流体力学(CFD)原理,利用Design Molder建立制备B_4Cp/A356复合材料双层搅拌装置模型,研究了不同搅拌速度、搅拌时间条件下坩埚内温度场及流场变化规律,研究结果表明:随着搅拌速度的增加,有助于改善坩埚内流场和温度场均匀性,但速度过大时会导致液面起伏过大,最终影响复合材料成品质量;同时研究表明,搅拌时间时间为5min时坩埚内温度场及速度场出现明显的死角区域,随着搅拌时间的延长死角区域开始减小,当搅拌实验延长至25min后对于坩埚内的温度场及流场并无明显影响,模拟结果与实验数据基本吻合,从而验证了模拟的可靠性。(本文来源于《工业加热》期刊2018年04期)

程光威,路颜[4](2018)在《半固态搅拌制备硅镁复合材料过程的叁维数值模拟》一文中研究指出采用计算流体力学软件CFD,以自行设计的机械搅拌炉为研究对象,建立了碳化硅增强镁基复合材料的数学模型。从而对不同搅拌速度、搅拌时间及搅拌温度下Si Cp/AZ91组织特性进行分析。研究结果表明,一定的搅拌速度,对于碳化硅颗粒的分散性能是有益的的,但速度过快将会导致较大的液面起伏从而卷入大量的气相物质影响镁合金成品质量;搅拌时间同样影响Si Cp/AZ91的形貌,搅拌时间为3min时,由于时间过短Si C颗粒分布极不均匀,有大量团聚现象。当搅拌时间达到23min时碳化硅合理在镁液中的分散性最好,但继续延长搅拌时间对于颗粒分散性能无较大改善;因此搅拌速度为300r/min搅拌时间为23min时Si C颗粒宏观分布较均匀,液面起伏较小,成品中的气孔较少。(本文来源于《工业加热》期刊2018年04期)

白景元[5](2018)在《B_4C_p/A356复合材料的半固态搅拌铸造及其分散过程的模拟》一文中研究指出本研究采用半固态搅拌法制备B_4C_p/A356复合材料,并将其轧制成复合板材。此工艺成本低,材料力学性能良好、制备过程简单,应用前景极为广泛。复合板材的力学性能决定于B_4C增强颗粒的尺寸与分散程度。本研究采用两种半固态搅拌复合工艺参数,选取尺寸为20μm的B_4C颗粒与A356合金进行复合,制备出B_4C_p/A356复合材料,并轧制成板材。首先利用叁维建模软件UG NX7.0设计出适用于半固态搅拌流场的搅拌桨,并采用Fluent流体软件模拟了该搅拌杆对半固态搅拌流场的影响,研究出改善B_4Cp/A356复合材料半固态搅拌流场的制备工艺。将酸洗、氧化预处理后的B_4C增强颗粒与A356合金熔体进行半固态搅拌复合制备出B_4C_P/A356复合材料。研究出半固态搅拌参数对B_4C_P/A356显微组织及其板材性能的影响规律;检测了轧制成型的B_4C_P/A356复合板材的力学性能与磨损性能,发现了工艺参数对B_4C颗粒度与B_4C_P/A356复合板性能的影响规律。主要研究成果如下:采用了自行设计并经过几何参数优化后的二层对推式搅拌桨进行搅拌复合实验,发现该搅拌杆能够在半固态铝熔体中产生叁层非等速交汇涡流,从而使坩埚内熔体全部处于无规则运动中;叁层非等速交汇涡流适用于半固态搅拌流场,整个熔体的无规则运动有利于增强颗粒在熔体内的均匀分散。获得了改善B_4Cp/A356复合材料半固态搅拌流场的工艺。将直叶桨的倾斜角度设计成60°有利于桨叶与半固态铝熔体完全接触,能够增大铝熔体包裹在桨叶上的面积,并使铝熔体粘附在桨叶上的体积更大。正交式桨叶布置更适用于半固态铝熔体的搅拌复合,提供的整体涡流流场力与扫掠剪切力较大,下层涡流流域范围更广、流速更快,大大降低了下层低流速区在半固态铝熔体复合时形成“死区”的几率。得到了半固态搅拌参数对B_4Cp/A356复合材料及其板材显微组织的影响规律。研究发现随着半固态搅拌温度的降低,α-Al晶粒的平均晶粒度逐渐减小,B_4C颗粒的分布也随之更加均匀。当搅拌温度为580℃,搅拌时间15min时,搅拌转速在800r/min以内,α-Al晶粒的平均晶粒度和圆度随着搅拌速度的增加而减小,B_4C颗粒的分布也随之更加均匀。当搅拌温度为580℃、搅拌转速为800r/min时,α-Al晶粒的平均晶粒度和圆度随着搅拌时间的增加而减小,B_4C颗粒的分布也随之均匀。最优工艺参数(工艺B)为:搅拌温度580℃,搅拌转速800r/min,搅拌时间35min。分析了半固态搅拌参数对B_4Cp/A356复合板组织性能的影响规律。采用工艺参数B制备出的B_4C_P/A356复合板抗拉强度与延伸率较高,因为该工艺能够使B_4C颗粒更均匀的分散并在轧制的过程中因颗粒之间的挤压与摩擦而破碎,进而减小了增强颗粒B_4C的尺寸,降低了B_4C颗粒在拉伸中的断裂几率。发现了半固态搅拌参数对B_4Cp/A356复合板摩擦磨损性能的影响规律。工艺B制备的B_4C_P/A356复合板内的增强颗粒B_4C经轧制破碎后尺寸变小,此时其磨损失效形式主要为界面脱粘。但采用工艺A(搅拌温度640℃,搅拌转速400 r/min,搅拌时间5min)制备的B_4C_P/A356复合板材,由于内部B_4C增强颗粒分散不均匀,颗粒之间距离较大时无法在轧制过程中发生破碎现象,导致其颗粒尺寸偏大,此时B_4C_P/A356复合板主要磨损失效形式为增强颗粒B_4C的断裂。(本文来源于《沈阳大学》期刊2018-01-09)

张雪飞,白景元,管仁国,刘燕,周天国[6](2017)在《二层对推式搅拌桨对B_4C_p/A356复合材料半固态搅拌流场影响的数值研究》一文中研究指出为了优化传统半固态搅拌铸造设备,设计出二层对推式搅拌桨,对其半固态搅拌铸造B_4C_p/A356时的流场进行了Fluent模拟.对模拟结果进行轴向流域、径向流域以及铝液搅拌形态的验证试验,对实验所得的两个铝锭进行了宏观的对比分析.发现二层对推式搅拌桨更易使碳化硼颗粒带入铝液中,促进碳化硼颗粒在铝液中的均匀分散;二级交错式桨叶布置可减少无碳化硼颗粒掺入区域.(本文来源于《沈阳大学学报(自然科学版)》期刊2017年04期)

张桢林[7](2017)在《SiCp/A357复合材料半固态搅拌铸造工艺研究》一文中研究指出SiCp/Al复合材料具有比强度和比刚度高、耐磨性好、热膨胀系数低等优点,广泛应用于交通运输、航空航天、及电器电子等领域。随着复合材料应用的不断扩展,大型复杂复合材料零件的需求逐渐增加。由于复合材料硬度和耐磨性较高,依靠机加工成型不仅加工难度大,而且成本很高,而搅拌铸造法易于实现近终成形,且成本较低,是制备大型复杂件的最有潜力的方法。但是搅拌铸造法面临颗粒分散困难,复合材料致密度低,流动充型困难等难题,限制了其应用。因此,深入研究SiCp/Al复合材料的搅拌铸造技术,实现大体积的复合材料制备和直接铸造成型,成为目前研究热点。本文首先设计了一种应用于大体积复合材料熔体搅拌的桨栅复合式搅拌器,然后进行了 SiCp/A357复合材料搅拌铸造工艺的研究,分析了 SiCp分布的均匀性和复合材料的致密度及性能。探讨了 SiCp加入对SiCp/A357复合材料半固态熔体表观粘度的影响。最后采用数值模拟和实验相结合的方法研究了 SiCp/A357复合材料流动时SiCp的分布规律和复合材料铸造时的流动充型行为。获得主要研究结果如下:(1)用计算流体力学(CFD)方法研究了用于大体积复合材料搅拌的搅拌器结构并对其进行了优化。发现单级搅拌器的的流场速度较低,搅拌作用范围有限。组合式搅拌器的搅拌速度和作用范围均增大。桨栅复合搅拌器能够较好地实现坩埚内熔体的循环和剪切。上级桨叶能够将坩埚表面的熔体引入到下级的栅格区实现大范围的剪切,有利于大体积复合材料的搅拌制备,最优的搅拌器结构为直径150mm,上下级间距40mm,距坩埚底部距离40mm。(2)利用颗粒预处理和搅拌工艺的优化成功制备出SiCp分布均匀、致密度高的SiCp/A357复合材料大铸锭。SiCp的预处理可去除亚微米级的SiCp,避免有害的界面反应。分别讨论了半固态加粉和搅拌工艺,发现在40%的高基体固相分数时加粉效率更高,在10%的低基体固相分数时搅拌可消除SiCp在基体晶界处的"项链状"偏聚,搅拌分散效果更佳。得出最优的搅拌工艺为搅拌温度610℃,搅拌转速800rpm,搅拌时间20min。确定出SiCp/A357复合材料的最佳T6热处理工艺为545℃固溶2h,175℃时效6h,与A357相比复合材料固溶和达到时效峰值的时间均缩短。SiCp的分布状态对复合材料的力学性能影响很大,颗粒团聚处易于出现微观孔洞,利于微裂纹的萌生和扩展,发生脆性断裂,SiCp的均匀分布可提高复合材料的断裂韧性。(3)分析了 SiCp对SiCp/A357复合材料半固态表观粘度影响机理,发现当基体固相分数相同时,10vol.%、15vol.%、20vol.%SiCp的添加使得总固相分数增加,复合材料表观粘度较A357增大,且随着SiCp体分的增加复合材料表观粘度增大。而当将SiCp体分计算在内,复合材料的总固相分数相同时,由于复合材料中基体初生α-Al减少,复合材料的表观粘度低于A357合金,SiCp的加入能够阻碍基体中初生α-Al的团聚,改善微观组织形貌。(4)用数值模拟和实验研究相结合的方法分析了 SiCp/A357复合材料螺旋试样流动时的两相流和铸造成形。结果表明在流动长度方向上SiCp的体积分数先升高后下降,流动前端的体分最低。在重力方向上SiCp呈现梯度分布。同样温度下SiCp/A357复合材料的流动性要弱于其A357合金,半固态铸造时复合材料的流动长度低于液态铸造时,但颗粒分布的均匀性高于液态铸造。提高模具温度和浇铸温度可获得更长的流动长度,有利于铸造成形。(本文来源于《北京科技大学》期刊2017-05-07)

吕国锋,陈铨[8](2016)在《半固态搅拌法制备高含量SiC_p/A356复合材料》一文中研究指出采用半固态机械搅拌法制备SiC_p含量(质量分数)高于40%的SiC_p/A356复合材料,测试了材料的密度,观察了材料的组织形貌特征。结果表明,粒度为15μm的SiC_p经过特殊处理后,可以制备SiC_p含量高于40%的SiC_p/A356复合材料,且无明显团聚现象;随着SiC_p含量从41%增加到43%,复合材料的密度从2.714g/cm3下降到2.615g/cm3,但下降趋势不完全呈线性关系。试验材料的增强相颗粒与基体结合良好,无明显的界面反应。采用半固态机械搅拌法制备SiC_p含量高于40%的SiC_p/A356复合材料是可行的。(本文来源于《特种铸造及有色合金》期刊2016年12期)

V.A.HOSSEINI,H.AASHURI,A.H.KOKABI[9](2016)在《焊接参数对半固态搅拌焊接Mg-9Al-1Zn镁合金的影响(英文)》一文中研究指出研究焊接温度和转速对半固态搅拌焊接AZ91合金的影响。将Mg-25%Zn中间层夹在两块AZ91板材中间,然后将基体金属和中间层加热至半固态状态。在不同温度和转速下用钻头对焊缝进行搅拌。利用光学显微镜和扫描电子显微镜研究材料的显微组织、空洞形成和偏析。采用硬度分布图和冲剪实验对接头的焊接质量和均匀性进行排序。结果表明,当焊接温度为530°C,转速为1600 r/min时,可得到最低的空洞含量(2.1%)和最高的抗剪强度(188 MPa)。温度和转速过高或太低都使焊接质量和抗剪强度降低。因此,在中等温度和转速下,半固态搅拌焊接可以获得均匀的接头和与基体相近的力学性能。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2016年10期)

龙前生,王伟伟,任广笑,王红霞,李黎忱[10](2016)在《纳米SiC颗粒增强镁基复合材料半固态搅拌法制备工艺优化》一文中研究指出采用半固态机械搅拌铸造法,制备了增强体平均粒径50 nm的Si C颗粒增强镁基复合材料(n-Si Cp/Mg9Al),分别对不同质量分数纳米颗粒、不同搅拌时间和不同搅拌温度时,复合材料的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,随着Si C含量的增加,合金基体组织先细化后又出现变粗的现象,适当延长搅拌时间能更有效地细化组织,在较低温度下搅拌可以更明显地细化复合材料的微观组织。合金抗拉强度随着Si C含量的增加先增加后降低,在Si C含量为1.5%时最好,为198 MPa。在含量为2%时又有所降低,但是高于不加Si C时。搅拌时间为15 min时,复合材料的屈服强度、抗拉强度较之基体分别提高了12.8%、22%,断后伸长率由基体合金的2%提升到4%。继续延长搅拌时间到30 min,材料的室温拉伸性能出现明显恶化。不同搅拌温度下Si Cp/Mg9Al纳米复合材料与铸态Mg9Al合金相比其室温拉伸性能有明显提高,搅拌温度为600℃的Si Cp/Mg9Al纳米复合材料的室温拉伸性能最好,其屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为106 MPa、155 MPa和4%。(本文来源于《铸造技术》期刊2016年05期)

半固态搅拌论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于流体动力学原理,采用SpaceClaim建立制备B_4C_p/A356复合材料单层桨及双层桨两种搅拌装置几何模型,研究了两种搅拌装置下坩埚内流场的特性以及复合材料的动态搅拌黏附情况。研究结果表明,相比于单层搅拌,采用双层错排的搅拌装置坩埚内的流场均匀性更好,能有效减少上层搅拌的"死角"区域。通过对比实验可以看出,同等转速条件下双层桨坩埚内的半固态组织均匀性更好,其形成的铸锭微观组织B4C颗粒的分散性能较好,模拟结果与实验数据进行对比,验证了模拟的可靠性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

半固态搅拌论文参考文献

[1].张雪飞,白景元,管仁国,刘燕,周天国.利用几何优化的搅拌设备改善半固态搅拌法制备的B_4C_p/A356复合材料的颗粒分布均匀性[J].材料导报.2019

[2].徐艳华,周荣亚.B_4C_p/A356复合材料半固态搅拌铸造过程的叁维数值模拟[J].化工科技.2018

[3].周超.B_4Cp/A356复合材料的半固态搅拌铸造过程中温度场及流场分析研究[J].工业加热.2018

[4].程光威,路颜.半固态搅拌制备硅镁复合材料过程的叁维数值模拟[J].工业加热.2018

[5].白景元.B_4C_p/A356复合材料的半固态搅拌铸造及其分散过程的模拟[D].沈阳大学.2018

[6].张雪飞,白景元,管仁国,刘燕,周天国.二层对推式搅拌桨对B_4C_p/A356复合材料半固态搅拌流场影响的数值研究[J].沈阳大学学报(自然科学版).2017

[7].张桢林.SiCp/A357复合材料半固态搅拌铸造工艺研究[D].北京科技大学.2017

[8].吕国锋,陈铨.半固态搅拌法制备高含量SiC_p/A356复合材料[J].特种铸造及有色合金.2016

[9].V.A.HOSSEINI,H.AASHURI,A.H.KOKABI.焊接参数对半固态搅拌焊接Mg-9Al-1Zn镁合金的影响(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2016

[10].龙前生,王伟伟,任广笑,王红霞,李黎忱.纳米SiC颗粒增强镁基复合材料半固态搅拌法制备工艺优化[J].铸造技术.2016

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