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技術(shù)文章

超聲空化作用

閱讀:546發(fā)布時間:2014-6-16

  在鋁合金凝固過程施加超聲時,其主要機理便是超聲空化現(xiàn)象。在強超聲波的作用下,鋁熔體中微小氣泡核在超聲的稀疏相和壓縮相交替的過程中,其體積經(jīng)歷膨脹、壓縮、振蕩到zui終高速崩潰的過程。在空化氣泡崩潰的過程中,會瞬間產(chǎn)生很大的溫度和壓力梯度。超聲波產(chǎn)生的空化泡的增大過程中氣體的聚集會降低空化泡的溫度,這將導(dǎo)致空化泡表面的金屬熔體溫度降低,由此產(chǎn)生的過冷使得晶胚在空化的附近就可能形成晶核。假設(shè)空化的壓縮崩潰過程是絕熱過程,崩潰瞬間將產(chǎn)生強烈的沖擊波,造成熔體中巨大的能量起伏,這種劇烈的作用施加在鋁熔體上產(chǎn)生高溫高壓,在鋁熔體中,空化泡壓縮崩潰的瞬間產(chǎn)生的高溫熱量,在熔體中傳導(dǎo),將在一定區(qū)域內(nèi)引起溫度的提高,在試驗中,插入熔體中的熱電偶采集頻率為2次\s,超聲產(chǎn)生的空化泡從增大到崩潰的過程在極短時間內(nèi)完成,因而熱電偶只能采集到極少的熔體溫度升高與降低現(xiàn)象.
  
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