电磁振荡中金属熔体颗粒聚合行为的模拟.pdf

ISSNi000—0054 清华大学学报 (自然科学版)2013年 第 53卷 第 4期 29／31 Ⅱ 丽 JTsinghuaUniv(SciTech)，2013，Vo1．53，No．4 573—577 电磁振荡中金属熔体颗粒聚合行为的模拟 刘 伟 ， 邱乐园 ， 王震宏。， 李丘林 ， 叶 肖鑫 ， 韩业聪 。 (1．清华大学 材料科学与工程系，先进材料实验室 ，北京 100084；2．清华大学 深圳研究生院，新材料研究所 ，深圳 518055 3．中国工程物理研究院，绵 阳 621907) 摘 要 ：通过模拟和实验方法 ，研究电磁振荡作用 中金属材 vibrations，whichleadstotheparticlesclusteringinthemelt．Thus， 料中夹杂物的碰撞聚合行为。采用流场计算和湍流碰撞模 theelectromagneticvibrationscausethefinenon-metallicindusions tocollidemoreandagglomerateintolargerparticleswhichsimplifies 型结合 的模拟方法 ，绘制夹杂物生长 曲线，研究夹杂物碰撞 purificationofthemelt． 聚合过程。结果表明：颗粒在 电磁振荡作用下发生碰撞聚 Keywords：Advancedmetallicmaterials；electromagneticvibrations； 合 ；当电流或磁场增加 ，硅颗粒聚合 团平均尺寸增加 ，所含 inclusions； agglomeration； numerical simulations； 的硅颗粒数 目增多。模拟结果与实验吻合较好 ，可用于控制 turbulencecollisionmode1 非金属夹杂物颗粒聚合团生长。电磁振荡力越大，熔体流场 振荡剧烈，硅颗粒碰撞概率增加 ，促进颗粒聚合。因此利用 铝及其合金具有较好的机械和电热性能，是工 电磁振荡使合金中细小非金属夹杂物碰撞聚合成大尺寸颗 业生产中应用较广的有色金属l1]。铝合金 中细小弥 粒 ，有利于熔体净化 。 散 的夹杂物 ，会显著影 响材料机械性和物理性 关键词：先进金属材料；电磁振荡；非金属夹杂颗粒；碰撞 聚合 ；数值模拟 ；湍流碰撞模型 能l_2]。电磁净化是有效去除铝熔体 中微小非金属 夹杂物的新型技术l5]。与传统 除杂方法相 比，电磁 中图分类号 ：TM 301．2 文献标志码 ：A 净化技术 具有高效、稳定、洁净 的优 点，但对 于 文章编号 ：i000一O054(2013)04—0573-05 10 m 以下的夹杂物去除效果不理想。解决这个问