4004鋁硅合金軋制氣孔缺陷模擬與實驗研究.pdf

1、4004鋁硅合金中以硅元素作為主要合金元素，其具有良好的性能，大量應用于汽車行業(yè)、空調(diào)行業(yè)，又由于其具有流動性好、熔點低等優(yōu)點，廣泛應用于鋁箔制造行業(yè)。然而，由于4004鋁硅合金中硅含量較高，降低了材料的塑性變形能力，導致在鑄造過程中易出現(xiàn)氣孔、疏松等缺陷，這些缺陷在軋制過程中進一步擴展放大。降低的合金的力學性能，更進一步影響到產(chǎn)品的質(zhì)量與使用安全。目前國內(nèi)生產(chǎn)主要根據(jù)以往經(jīng)驗調(diào)制工藝，還無法準確解決這一難題。本文應用 ANSYS有限元

2、軟件，基于細觀損傷理論，通過軟件的數(shù)值模擬，研究不同軋制工藝（溫度、壓下量、軋制道次）對缺陷的影響，結(jié)合軋制實驗分析，得出影響氣孔等缺陷的規(guī)律，研究出一套解決這一技術(shù)難題的軋制工藝。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先從氣孔的產(chǎn)生原理入手，分析鋁硅合金鑄造過程中產(chǎn)生氣孔的原因，探索從根本上解決氣孔缺陷的方法。同時研究細觀損傷理論，根據(jù)軋制這一工藝的具體情況研究不同工藝參數(shù)對鋁硅合金氣孔缺陷的變化規(guī)律。確定細觀損傷模型損傷參數(shù)，為數(shù)值模擬得

3、到準確結(jié)果做鋪墊。
　　根據(jù)軋制過程的受力以及運動特點，基于 ANSYS軟件分析各個參數(shù)對軋制過程的氣孔變化的影響。建立鋁硅合金軋制系統(tǒng)以及氣孔缺陷的模型，設置邊界條件，根據(jù)實際生產(chǎn)情況設計各種不同的工藝參數(shù)：壓下量、溫度、軋制速度、軋制道次。計算各個工藝參數(shù)對氣孔的應力和尺寸變化的影響。
　　進行軋制實驗，基于前期的工作初步選定一系列軋制工藝參數(shù)，通過改變不同的工藝參數(shù)（壓下量、溫度、軋制道次、軋制速度）進而觀察軋件的微觀