鋁合金熔體快速熱分析系統(tǒng)的研制.pdf

1、鋁合金熔體的質(zhì)量如變質(zhì)效果對(duì)鋁合金零件的內(nèi)在質(zhì)量及力學(xué)性能有決定性的影響，利用熱分析法評(píng)價(jià)鋁合金熔體質(zhì)量具有重要理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文設(shè)計(jì)了一種基于PC機(jī)的多通道、高精度鋁合金熔體熱分析系統(tǒng)，可以在5分鐘內(nèi)分析判別ZL101合金的變質(zhì)效果。 首先設(shè)計(jì)了溫度補(bǔ)償電路和低漂移信號(hào)放大電路，選擇了適合做熱分析的數(shù)據(jù)采集卡。設(shè)計(jì)了一種新型熱電偶結(jié)構(gòu)，熱響應(yīng)靈敏，不需更換，節(jié)約材料，操作方便；設(shè)計(jì)了陶瓷型樣杯，通過(guò)比較三種不同尺寸樣杯的

2、ZL101合金冷卻曲線確定了樣杯尺寸，它具有永久使用性。 本文以Visual C++作為工具，開(kāi)發(fā)了熱分析系統(tǒng)的軟件部分。通過(guò)中斷方式實(shí)現(xiàn)了16路數(shù)據(jù)的同步高速采集，采集過(guò)程可以監(jiān)控，采集信號(hào)采用三級(jí)存儲(chǔ)機(jī)制存儲(chǔ)；算術(shù)平均中位值法濾波；對(duì)熱電偶分度表采用分段最小二乘線性擬合方式處理，提高了熱電勢(shì)與溫度之間的轉(zhuǎn)化速度，節(jié)約了內(nèi)存；采用三點(diǎn)中心差分法求微分曲線，并用相鄰平均法光滑，求得的微分曲線準(zhǔn)確、連續(xù)光滑；通過(guò)數(shù)學(xué)模型法和人工識(shí)

3、別法兩種方式識(shí)別特征值，兩者互為補(bǔ)充，提高了識(shí)別精度。對(duì)影響系統(tǒng)精度的因素進(jìn)行了分析，并用純鋁熔液的熱分析試驗(yàn)來(lái)測(cè)試系統(tǒng)精度。結(jié)果表明系統(tǒng)測(cè)量重復(fù)性高，抗干擾能力強(qiáng)。 本文對(duì)ZL101合金采用隨機(jī)澆注的方法，準(zhǔn)確確立了其未經(jīng)過(guò)細(xì)化和變質(zhì)處理時(shí)的熱分析特征值。對(duì)不同含量變質(zhì)劑和不同變質(zhì)保溫時(shí)間的鍶變質(zhì)ZL101合金熔體的變質(zhì)效果進(jìn)行了研究。其中判別變質(zhì)等級(jí)時(shí)在AFS 6級(jí)變質(zhì)圖各級(jí)別間插入中間等級(jí)，減小了人為因素的影響。