基于非线性超声空化效应的铝合金热浸镀工艺

摘要：

在390℃热浸镀锌过程中施加20 kHz的超声波,采用数值分析法求解Keller-Miksis和Mettin方程,描述ZnAl8熔池中0～800 W超声空泡的生长规律和空化效应,研究超声功率对镀层ZnAl8合金组织的影响,以及对1050铝合金表面氧化膜的作用.结果表明:空化效应与超声功率呈现出非线性的变化规律,当超声功率为0～500 W时,空化以稳态效应为主,空化能量不足以消除镀层合金初生相的粗大枝晶组织,也不能消除铝合金氧化膜.当功率为600～800 W时,空化以瞬态崩溃破裂的方式释放能量,其中700～800 W的空化压强和温度效应可以将铝合金表面氧化膜击碎和熔蚀,为镀层中元素扩散提供了铺展润湿和物质传输的通道,镀层ZnAl8合金与1050铝合金基体之间形成了良好的冶金结合,镀层合金呈细小均匀的蔷薇组织.

关键词：铝合金、热浸镀、数值模拟、超声空化

所属期刊栏目：49

分类号：TG178(金属学与热处理)

资助基金：广州市产学研协同创新重大专项;大学生创新创业训练计划项目;大学生创新创业训练计划项目;国家级大学生科技创新项目

在线出版日期：2021-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：133-140