超聲頻調(diào)制氬弧熔化制備TiCP-Al復(fù)合材料的研究.pdf

1、為了使氬弧熔化制備的TiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的綜合性能更加優(yōu)良，通過超聲技術(shù)來改善復(fù)合材料中顆粒大小分布以及氣孔和雜質(zhì)等缺陷是很好的選擇。如果通過變幅桿直接把超聲導(dǎo)入熔池里，操作不方便，同時(shí)會(huì)造成熔池的污染，電弧超聲技術(shù)簡(jiǎn)單有效。因此，本課題通過超聲激勵(lì)電源與氬弧焊機(jī)耦合成電弧超聲設(shè)備，成功實(shí)現(xiàn)超聲頻調(diào)制氬弧，用于熔化制備 TiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。通過改變超聲激勵(lì)頻率和激勵(lì)電壓，研究超聲對(duì) TiC的大小、分布以及孔洞缺陷的影響。<

2、br>　　本課題自制一臺(tái)1.5kW大功率可調(diào)直流穩(wěn)壓電源并結(jié)合半橋逆變電路組建超聲激勵(lì)電源裝置，通過大電容和接觸器與焊機(jī)電源耦合成一套電弧超聲設(shè)備，在引燃電弧后自動(dòng)耦合超聲頻率電流來調(diào)制氬弧，超聲激勵(lì)電壓調(diào)節(jié)范圍0~40V，超聲激勵(lì)頻率調(diào)節(jié)范圍20kHz~50kHz。
　　超聲頻調(diào)制氬弧熔化制備的TiCP/Al復(fù)合材料，超聲激勵(lì)電壓越大，TiC顆粒越細(xì)小而且顆粒也圓潤(rùn)，顆粒的分布也越彌散；復(fù)合材料里的空洞缺陷得到了很大的改善，孔洞

3、的數(shù)量大大減少，孔洞的尺寸明顯變?。怀曨l率的作用效果明顯比沒有超聲時(shí)好，有些頻率雖然改善作用較小，但是在50KHz時(shí) TiC顆粒的大小、分布以及孔洞缺陷的綜合作用最好。在試驗(yàn)的超聲強(qiáng)度范圍內(nèi)改善了TiC顆粒的大小分布以及空洞缺陷，TiC顆粒直徑在激勵(lì)電壓40V和超聲頻率50kHz時(shí)最小，達(dá)0.75μm，顆粒分布也最彌散，氣孔最小最少面積比達(dá)2.5％，但是氣孔仍未全部去除。
　　超聲的激勵(lì)電壓和激勵(lì)頻率主要影響超聲的空化效應(yīng)和聲流