超声场中浇注度对7050铝合金半连铸热裂纹的影响.docVIP

_____________________________________________ 收稿日期： 年 月 日 基金项目：国家“973” 项目“航空航天用高性能轻合金大型复杂结构件制造的基础研究”（项目编号：2010CB731700） 作者简介：张立华（1958～），男，湖南衡阳人，汉族，博士，副教授，研究方向：材料成型工艺及装备 李齐文（1985～），男，广西南宁人，汉族，硕士研究生，研究方向：材料成型工艺及装备 通信联系人 ：李齐文, 湖南长沙中南大学机电工程学院冶机所，E-mail：122758705@，电话超声场中浇注温度对7050铝合金半连铸热裂纹的影响 张立华，李齐文 (中南大学机电工程学院 现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室 湖南 长沙 410083) 摘要：7050铝合金圆锭半连铸过程极易出现热裂现象。本文在试验基础上，结合RGD热裂判据分析浇注温度对热裂纹的影响机理，并讨论了超声外场对热裂的影响机理。实验证明，7050铝合金半连铸过程在超声场的作用下，适当提高浇注温度，可以减小热裂纹的产生。RGD判据一定程度上可以解释浇注温度与热裂纹的关系。 关键词：热裂；7050铝合金；半连续铸造；RGD热裂判据；浇注温度 中图分类号：TG249.9, TB559 文献标识码：A Effects of Casting Temperature of The DC Casting on Hot Tearing of 7050 Aluminum in Ultrasonic Vibration Zhang Li-hua , Li Qi-wen (College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, Changsha, 410083，Hunan,China) Abstract: The direct chill casting of 7050 aluminum alloy appears hot tearing easily. the mechanics of casting temperature affecting hot tearing is investigated according to the basis of experiments and the RGD criteria in the condition of ultrasonic vibration , and the effect of ultrasonic vibration on hot tearing is also discussed. It is found that the tendency of hot tearing can be decreased by raising the casting temperature in the condition of ultrasonic vibration. The relation between casting temperature and hot tearing can be explained by RGD criteria. Key Words: hot tearing; 7050 aluminum alloy; DC casting; RGD criteria; casting temperature 1引言 7050属于高合金化铝合金，是目前航空制造业广泛采用的一种轻型结构材料，随着现代航空航天的高速发展，世界各国极为重视对高合金化铝材制备方法的研究。铝材的制备都大多经过坯料铸造的过程，直冷铸造(Direct Chill)[1-6]是当前最普遍的生产铝合金铸锭的半连续铸造方法。高强铝合金铸造的难点是：由于空间尺度效应和铸造环境的非均匀特征，使得凝固区域的温度场与熔体流场分布不均，导致大型铸锭内部应力超限，凝固组织成份在空间分布严重不匀，对于高合金化的铝合金铸锭制造其情形更加严重。发展先进的熔炼铸造技术获得均质、细晶、无裂纹大规格优质铸锭是大规格高性能构件成形的前提条件。铸造过程中，通过超声外场的调控实现均质细晶，抑制裂纹的萌生和扩展一直是国内外学者所关注的问题。国外很多学者尝试采用各种不同的数学模型来预测裂纹的产生[7]，目前在预测热裂纹上最成功的是M.Rappaz等人于1999年提出的基于凝固补缩的RGD(该理论由M.RAPPAZ，J.M-DREZET和M.GREMAUD三位专家的名字命名)热裂判据[8]。 在工业生产中，用半连铸技术生产的