基于声学的超声辅助铸造铝合金工艺优化.pdfVIP

HotWorkingTechnology2019,Vol.48,No.17

•铸造技术・

基于声学的超声辅助铸造铝合金工艺优化

王超气李瑞卿气胡雨琪U李晓谦心

(1.中南大学轻合金研究院，湖南长沙410083;2.中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙410083;3.中

南大学机电工程学院，湖南长沙410083)

摘要：基于声学理论推导出水和铝熔体中冲击波起始位置到声源的距离公式；得到了高功率辐射杆端面振幅与

冲击波起始位置到声源距离的关系曲线；对高功率超声辅助铸造铝合金进行工艺优化，超声功率1600W,工作频率为

20000Hz,辐射杆端面直径为50mm时，得到的最佳振幅为13pm；进行了高能超声波水试验，利用Manfrotto高速摄

像机拍摄了水试验冲击波起始位置，得到真实冲击波起始位置到声源的距离。试验结果表明，本文所建立的数学模型具

有一定的可靠性。

关键词：超声辅助铸造；冲击波；工艺优化

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.17.012

中图分类号:TG248文献标识码：A文章编号:1001-3814(2019)17-0046-04

OptimizationofUltrasonicAssistedCastingAluminumAlloyProcess

BasedonAcoustics

WANGChao气LIRuiqingu,HUYuqiu,LIXiaoqian®

(1.ResearchInstituteofLightAlloy,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;2.StateKeyLaboratoryofHigh

PerformanceComplexManufacturing,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;3.InstituteofMechanicaland

ElectricalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)

Abstract:Basedonthetheoryofacoustics,theformulaofthedistancefromthestartingpositionoftheshockwavetothe

acoustisourceinthewaterandthemoltenaluminumwasderived.Therelationcurveoftheamplitudeoftheendfaceofthe

highpowerradiantrodandthestartingpositionoftheshockwavetotheacoustisourcewasobtained.Theprocess

optimizationofhighpowerultrasoniassistedcastingaluminumalloywascarriedout,Whentheultrasonipoweris1600W,

thefrequencyis20000Hz,thediameteroftheradiantrodis50mm,theoptimumamplitudeis13jim.Ahighenergy

ultrasoniwatertestwascarriedout.TheinitialpositionofshockwaveinwatertestwasphotographedbyManfrotto

high-spe