鋁合金在脈沖磁場作用下的定向凝固技術研究.pdf

1、該文研究了在脈沖磁場的作用下,AL-Cu合金的定向凝固組織演變規(guī)律,并用ANSYS有限元軟件分析了在脈沖磁場作用下,熔體里的磁場分布特征,同時通過電磁流體力學方程的推導,分析了熔體所受的電磁力和速度的分布特點.通過該課題的研究,我們取得了以下研究成果:研制出了額定充電電壓可達1000V的大功率、高強度、高頻率的脈沖磁場發(fā)生設備.該設備對充放電時間及充電電壓具有良好的可控制性,可調性.對脈沖磁場發(fā)生設備產(chǎn)生的磁場進行了ANSYS有限元的數(shù)

2、值模擬.模擬出了磁力線在金屬熔體中的分布情況,同時通過對電磁流體力學方程的推導,結合模擬出的磁力線的分布,分析出了金屬熔體中的電磁力和速度的分布特點.從電磁力,能量的角度和焦耳熱的角度分析指出了脈沖磁場對金屬凝固組織不但具有細化的作用,而且還具有粗化的作用.其對晶粒尺寸的作用存在一個極值.同時還發(fā)現(xiàn)隨著脈沖磁場強度的增加,柱狀晶的形態(tài)也發(fā)生改變.并同時使用λ-理論和分形理論解釋了這種變化的原因.此外實驗研究還發(fā)現(xiàn)在同一輸入電壓下,改變放