機(jī)械加工基礎(chǔ)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1機(jī)械加工基礎(chǔ)機(jī)械加工基礎(chǔ)(jch)第一頁，共33頁。保溫保溫(bown)爐內(nèi)熔體溫度變化示意圖爐內(nèi)熔體溫度變化示意圖 超聲場(chǎng)對(duì)保溫爐內(nèi)熔體的攪拌作用超聲場(chǎng)對(duì)保溫爐內(nèi)熔體的攪拌作用(zuyng)(zuyng)使溫度與成分場(chǎng)均勻。使溫度與成分場(chǎng)均勻。第1頁/共33頁第二頁，共33頁。a)b)c)d)a) P=0W,上表面(biomin); b) P=0W,下表面(biomin)c) P=1000W,上表面(biomin); d) P=1000W,下表面(biomin)第2頁/共33頁第三頁，共33頁。01236549108701020-10-20-30P=0WP=1000Wa)Length

2、 of measured ingot/mm012345789106010-10-20-3020P=0WP=1000Wb)Surface roughness /mSurface roughness /mLength of measured ingot/mm第3頁/共33頁第四頁，共33頁。(a)(c)(d)(b)(e)100m（a）P=0,（b）P=400W,（c）P=600W,（d）P=800W,（e）P=1000W第4頁/共33頁第五頁，共33頁。25m(a) P=0WSi(b) P=1000W25mSi第5頁/共33頁第六頁，共33頁。（Al）Si相（Al）Si相功率功率(gngl)超聲對(duì)

3、超聲對(duì)（Al）基體中析出）基體中析出Si相形貌的影響相形貌的影響0W1000W 施加1000 W超聲后，基體(j t)中的Si相由條狀變?yōu)轭w粒狀。第6頁/共33頁第七頁，共33頁。Segregation rate, SRUltrasonic power, P/W040060010008000204060801030507090第7頁/共33頁第八頁，共33頁。04006008001000115120125130135140 Ultrasonic power，P/W040060080010002022242628bTensile strength,b /MPa Ultrasonic power，

4、P/WElongation, /%第8頁/共33頁第九頁，共33頁。aba) P = 0 b) P = 1000W第9頁/共33頁第十頁，共33頁。 不銹鋼（不銹鋼（1Cr18Ni9Ti） 不銹鋼（不銹鋼（1Cr18Ni9Ti） 表面表面(biomin)涂鍍涂鍍TiN膜膜 陶瓷（陶瓷（Si3N4）富富Fe相相不銹鋼材質(zhì)工具頭超聲處理后不銹鋼材質(zhì)工具頭超聲處理后Al-1%Si合金的組織照片合金的組織照片浸入金屬浸入金屬(jnsh)液的前端已被腐蝕液的前端已被腐蝕不銹鋼工具頭表面照片不銹鋼工具頭表面照片第10頁/共33頁第十一頁，共33頁。表面涂鍍表面涂鍍TiNTiN薄膜的不銹鋼薄膜的不銹鋼工具頭

5、表面照片工具頭表面照片 浸入金屬液端浸入金屬液端未浸入金未浸入金屬液端屬液端浸入金屬液端浸入金屬液端未浸入金屬液端未浸入金屬液端陶瓷材質(zhì)工具頭表面照片陶瓷材質(zhì)工具頭表面照片不銹鋼材質(zhì)不銹鋼材質(zhì)(ci zh)工具頭在金屬液中腐蝕嚴(yán)重，造工具頭在金屬液中腐蝕嚴(yán)重，造成金屬液的污染；表面涂鍍成金屬液的污染；表面涂鍍TiN薄膜后，腐蝕現(xiàn)象可薄膜后，腐蝕現(xiàn)象可消除，但薄膜易破壞；陶瓷材質(zhì)消除，但薄膜易破壞；陶瓷材質(zhì)(ci zh)的工具頭，的工具頭，對(duì)金屬液無污染，但能量的轉(zhuǎn)換效率較低。對(duì)金屬液無污染，但能量的轉(zhuǎn)換效率較低。第11頁/共33頁第十二頁，共33頁。1. 超聲空化效應(yīng)超聲空化效應(yīng)(xioyng

6、)形成條件形成條件(tiojin)(tiojin)： 液體介質(zhì)液體介質(zhì) 超聲強(qiáng)度超過液體空化所需閾值超聲強(qiáng)度超過液體空化所需閾值空化泡崩潰的瞬間，泡空化泡崩潰的瞬間，泡內(nèi)聚集的能量迅速釋放內(nèi)聚集的能量迅速釋放出來，致使在空化發(fā)生出來，致使在空化發(fā)生的微小空間內(nèi)產(chǎn)生瞬時(shí)的微小空間內(nèi)產(chǎn)生瞬時(shí)高溫、高壓高溫、高壓。理論計(jì)算和。理論計(jì)算和實(shí)測(cè)結(jié)果均表明，高溫和實(shí)測(cè)結(jié)果均表明，高溫和高壓的數(shù)量級(jí)分別達(dá)到高壓的數(shù)量級(jí)分別達(dá)到10104 4 K K 和和 10109 9 PaPa。聲源聲源負(fù)壓瞬間負(fù)壓瞬間正壓瞬間正壓瞬間超聲空化過程示意圖超聲空化過程示意圖爆炸瞬間爆炸瞬間高溫高壓高溫高壓第12頁/共33頁第

7、十三頁，共33頁。熔體熔體(rn t)中聲流最大可能速度：中聲流最大可能速度：fAu2熔 體熔 體(rn (rn t)t)坩堝坩堝工具頭工具頭熔體中的聲流模式示意圖熔體中的聲流模式示意圖聲流的最大可能速度與變幅桿端面聲流的最大可能速度與變幅桿端面振幅振幅以及以及超聲波頻率超聲波頻率成正比關(guān)系。成正比關(guān)系。第13頁/共33頁第十四頁，共33頁。第14頁/共33頁第十五頁，共33頁。第15頁/共33頁第十六頁，共33頁。第16頁/共33頁第十七頁，共33頁。第17頁/共33頁第十八頁，共33頁。第18頁/共33頁第十九頁，共33頁。第19頁/共33頁第二十頁，共33頁。第20頁/共33頁第二十一頁，共33頁。第21頁/共33頁第二十二頁，共33頁。第22頁/共33頁第二十三頁，共33頁。第23頁/共33頁第二十四頁，共33頁。第24頁/共33頁第二十五頁，共33頁。第25頁/共33頁第二十六頁，共33頁。第26頁/共33頁第二十七頁，共33頁。第2