高强超声激励下的镁合金熔体凝固行为研究

在镁合金熔体凝固过程中施加高能超声，研究施加方式和发射器结构对非线性作用效果的影响，优化发射器结构设计；通过铸造结晶器改造实现镁合金半连铸设备与超声换能器的有效结合，利用超声驱动的空化和声流等非线性效应，实现镁合金半连续铸造熔体凝固过程中的低过冷形核；研究声强、施振方式、作用时间、铸造速度等工艺条件对镁合金圆柱坯料的组织结构的影响，研制出晶粒细小、等轴，晶粒尺寸分布范围窄和组织疏松显著改善的高质量镁合金锭坯；对空化泡形核、发展与崩裂的规律进行数值模拟，研究镁合金熔体不同温度下空化泡形核的临界声强以及空化与声流相互作用对半连续铸造过程中流体流场和温度场的影响，结合锭坯的微观组织观察与检测，建立高能超声对镁合金熔体净化、超声低过冷形核以及凝固组织晶粒细化与等轴化的动力学机制。