35CrMo钢超声波铸造导波系统模态分析和实验研究.pdf

学兔兔 Apr．2016 VO1．65 NO．4 ·3l3 · 35CrMo钢超声波铸造的导波系统模态分析 及实验研究 梁 根 ，一，石 琛 -一，毛大恒一，肖常安 (1．中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙410083；2．中南大学机电工程学院，湖南长沙410083； 3．湖南长高新材料股份有限公司，湖南株洲412000) 摘要 ：为实现35CrMo钢的超声波铸造，研究了超声波在钢熔体中的导入方式，并通过模态分析优化了超声波导人 杆的结构和尺寸。同时通过35CrMo钢的超声铸造实验考察了超声波导入杆的性能及超声波对35CrMo钢凝固组织的 作用效果。结果表明：针对高温熔体，超声波T型导入方式与L型导入方式相比，T型导人方式与振动系统匹配更好， 且当工具头尺寸为135mm时，匹配性能达到最佳；氮化硅陶瓷工具头在35CrMo钢中能较长时间工作而不出现腐蚀， 并且能改善35CrMo钢的凝固组织，使其晶粒得到细化，显微疏松得到改善。 关键词：35CrMo钢；超声波导入杆；超声波铸造；组织细化；显微疏松 中图分类号：TG261；TG142．11；TB31 文献标识码：A 文章编号：1001—4977 (2016)04—0313—06 ModalAnalysisofUltrasonicW aveguidefor35CrMOSteel UItrasonicCastingandExperimentResearch LIANG Gen一，SHIChen ，MAODa—heng一，XIAO Chang—an (1．StateKeyLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunna， China；2．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China； 3．HunanChanggaoNewMaterialCo．，Ltd．，Zhuzhou412000，Hunna，China) Abstract：Toachieveultrasoniccastingof35CrMostee1．theimportingwaysofultrasonicintroducedintosteel meltwasstudied,andthestrucutreandsizeofultrasonicguiderodwereoptimizedbymodalanalysis．Atthe sametime，theperformanceofthedevelopedultrasonicug iderodwasinvestigatedthroughtheultrasonic castingexperimentof35CrMosteel，andtheeffectsofultrasoniconsolidificationmicrostructureof35CrMo steelwasinvestigatedtoo．Inview ofthehigh temperautremelt，comparedwithL—shaped impoa mode， T．shapedimportmodematcheswimvibrationsystembeRer,andwhentheprobesizeiS135mm．thematching performanceachievesthebest．Siliconnitrideceramicprobein35CrMostee1canworkalongtimewithout