傾斜板熔體處理過程剪切與傳熱的研究.pdf

1、本文針對傾斜板法制備金屬半固態(tài)漿料技術，以A356合金為研究對象，研究了傾斜板熔體處理過程的剪切與傳熱規(guī)律，建立了傾斜板表面熔體的剪切作用計算模型，分析了傾斜板法制備金屬半固態(tài)漿料過程中的傳熱規(guī)律，獲得如下主要結果:
　　(1)金屬熔體在傾斜板上的流動類型包括層流流動和紊流流動。澆注高度不為零時，金屬熔體所受的剪應力在層流階段隨著流動長度增加首先急劇下降，然后趨于平穩(wěn)，在紊流階段隨著流動長度增加逐漸增加。金屬熔體所受剪應力距離板面

2、越近越大。傾斜板表面枝晶根部所受的彎曲應力最大，隨著澆注高度和傾斜角的增加，傾斜板表面的枝晶根部彎曲應力增加。
　　(2)傾斜板表面的枝晶根部的彎曲應力大于臨界強度或與板面的粘附力時，枝晶就會斷裂并從傾斜板表面游離。在傾斜板上施加振動后，熔體所受的剪應力增大，層流階段傾斜板表面的枝晶彎曲應力增大，但是紊流階段傾斜板表面的枝晶彎曲應力變化不大。
　　(3)傾斜板溫度邊界層厚度隨著流動長度的增加首先快速增加，然后趨于穩(wěn)定。溫度邊

3、界層厚度隨著傾斜角和澆注高度增加而增加。振動條件下的溫度邊界層厚度比無振動時溫度邊界層厚度小。
　　(4)無振動時，金屬熔體與傾斜板表面的平均換熱系數(shù)隨著傾斜板長度的增加先急劇下降，隨后趨于平穩(wěn)。隨著傾斜角和澆注高度的增大，平均換熱系數(shù)逐漸增大。施加振動可以提高金屬熔體與傾斜板之間的平均換熱系數(shù)。
　　(5)無振動時，通過傾斜板的熔體冷卻速率隨著傾斜板長度逐漸增加，并且分為三個階段無降溫階段、層流冷卻階段、紊流冷卻階段。在無