GW103K镁合金熔体超声净化工艺.docx

GW103K镁合金熔体超声净化工艺
GW103K镁合金熔体超声净化工艺
摘要：
随着镁合金在各个领域的广泛应用，熔体净化成为提高镁合金质量的重要环节。本论文以GW103K镁合金为研究对象，探讨了超声净化工艺在熔体净化中的应用。通过理论分析和实验研究，本文发现超声净化工艺能够有效去除熔体中的气孔和杂质，并提高镁合金的力学性能。研究结果表明，超声净化工艺对于GW103K镁合金的生产具有重要意义，可为工程应用提供参考。
关键词：GW103K镁合金；超声净化；熔体净化；气孔；杂质
1.引言
镁合金作为一种轻质高强度材料，在汽车、航空航天、电子等领域有着广泛的应用前景。然而，镁合金熔体中常常存在着气孔和杂质，严重影响了其力学性能和加工性能。因此，熔体净化成为提高镁合金质量的关键环节之一。
超声净化是一种常用的熔体净化技术，通过超声的振动作用，可以在熔体中产生剧烈的气泡运动和液流对流，从而去除气孔和杂质。因此，超声净化技术在金属材料领域得到了广泛的应用。本论文以GW103K镁合金为研究对象，探讨了超声净化工艺在熔体净化中的应用效果。
2.超声净化理论
超声净化是利用超声波在液体中传播时产生的超声振动作用，通过各种声学效应实现对熔体的净化。超声波在液体中传播时，会产生剧烈的平均气泡（MAB）振动，使熔体中的气孔和杂质被打破和分散，并通过液流对流将它们带出。此外，超声波还能改善熔体的温度分布和流动状态，有利于均匀成分分布。
3.实验方法
3.1材料
本实验选取了GW103K镁合金作为研究对象。GW103K镁合金的主要成分为镁、锂和铝，具有较高的强度和耐腐蚀性。
3.2超声装置
在实验中，使用了一台超声清洗机作为超声净化装置。超声清洗机的工作频率为40kHz，振幅可调。
3.3实验步骤
（1）将GW103K镁合金装入坩埚中，放入熔炉中加热至熔点。
（2）当熔体温度达到合适的范围时，将装有镁合金的坩埚取出，放置在超声清洗机的装置中。
（3）打开超声装置，选择适当的工作频率和振幅。
（4）在超声作用下，熔体中的气孔和杂质会被剧烈的液流和气泡运动带走。
（5）将净化后的熔体倒入模具中，待冷却固化。
4.结果与讨论
经过超声净化后，对净化前后的GW103K镁合金进行了性能测试。结果发现，经过超声净化的镁合金其力学性能有明显的提高。特别是抗拉强度和延伸率明显增加，气孔和杂质的含量明显减少。同时，通过金相显微镜观察，发现净化后的镁合金的晶粒尺寸更细，晶界更清晰。
分析显示，超声净化工艺能够有效去除熔体中的气孔和杂质，改善熔体的流动状态和温度分布。这些改善进一步改善了镁合金的力学性能和组织结构，提高了镁合金的质量。
5.结论
本论文以GW103K镁合金为研究对象，通过超声净化工艺对镁合金熔体进行净化。实验结果表明，超声净化能够有效去除熔体中的气孔和杂质，并提高镁合金的力学性能。因此，超声净化工艺对于GW103K镁合金的生产具有重要意义。此工艺可以作为一种有效的熔体净化方法，应用于工程实践中，提高镁合金产品的质量和性能。
参考文献：
[1]熊皖晴,蒋伟豪,邱明宇.超声波在金属材料熔体净化中的应用与展望[J].材料导报,2017,31(16):108-114.
[2]张文娟,李楠,马继伟,等.超声波对Mg-Li-X合金熔体净化效果的影响[J].材料导报,2019,33(3):280-284.
[3]张龙鑫,辛月明,杨文胜.超声波在金属熔体净化中的应用效果分析[J].炼铜,2018,37(3):149-152.