机械加工基础学习教案

1、会计学1机械加工基础机械加工基础(jch)第一页，共33页。保温保温(bown)炉内熔体温度变化示意图炉内熔体温度变化示意图 超声场对保温炉内熔体的搅拌作用超声场对保温炉内熔体的搅拌作用(zuyng)(zuyng)使温度与成分场均匀。使温度与成分场均匀。第1页/共33页第二页，共33页。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页/共33页第三页，共33页。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页/共33页第四页，共33页。(a)(c)(d)(b)(e)100m（a）P=0,（b）P=400W,（c）P=600W,（d）P=800W,（e）P=1000W第4页/共33页第五页，共33页。25m(a) P=0WSi(b) P=1000W25mSi第5页/共33页第六页，共33页。（Al）Si相（Al）Si相功率功率(gngl)超声对

3、超声对（Al）基体中析出）基体中析出Si相形貌的影响相形貌的影响0W1000W 施加1000 W超声后，基体(j t)中的Si相由条状变为颗粒状。第6页/共33页第七页，共33页。Segregation rate, SRUltrasonic power, P/W040060010008000204060801030507090第7页/共33页第八页，共33页。04006008001000115120125130135140 Ultrasonic power，P/W040060080010002022242628bTensile strength,b /MPa Ultrasonic power，

4、P/WElongation, /%第8页/共33页第九页，共33页。aba) P = 0 b) P = 1000W第9页/共33页第十页，共33页。 不锈钢（不锈钢（1Cr18Ni9Ti） 不锈钢（不锈钢（1Cr18Ni9Ti） 表面表面(biomin)涂镀涂镀TiN膜膜 陶瓷（陶瓷（Si3N4）富富Fe相相不锈钢材质工具头超声处理后不锈钢材质工具头超声处理后Al-1%Si合金的组织照片合金的组织照片浸入金属浸入金属(jnsh)液的前端已被腐蚀液的前端已被腐蚀不锈钢工具头表面照片不锈钢工具头表面照片第10页/共33页第十一页，共33页。表面涂镀表面涂镀TiNTiN薄膜的不锈钢薄膜的不锈钢工具头

5、表面照片工具头表面照片 浸入金属液端浸入金属液端未浸入金未浸入金属液端属液端浸入金属液端浸入金属液端未浸入金属液端未浸入金属液端陶瓷材质工具头表面照片陶瓷材质工具头表面照片不锈钢材质不锈钢材质(ci zh)工具头在金属液中腐蚀严重，造工具头在金属液中腐蚀严重，造成金属液的污染；表面涂镀成金属液的污染；表面涂镀TiN薄膜后，腐蚀现象可薄膜后，腐蚀现象可消除，但薄膜易破坏；陶瓷材质消除，但薄膜易破坏；陶瓷材质(ci zh)的工具头，的工具头，对金属液无污染，但能量的转换效率较低。对金属液无污染，但能量的转换效率较低。第11页/共33页第十二页，共33页。1. 超声空化效应超声空化效应(xioyng

6、)形成条件形成条件(tiojin)(tiojin)： 液体介质液体介质 超声强度超过液体空化所需阈值超声强度超过液体空化所需阈值空化泡崩溃的瞬间，泡空化泡崩溃的瞬间，泡内聚集的能量迅速释放内聚集的能量迅速释放出来，致使在空化发生出来，致使在空化发生的微小空间内产生瞬时的微小空间内产生瞬时高温、高压高温、高压。理论计算和。理论计算和实测结果均表明，高温和实测结果均表明，高温和高压的数量级分别达到高压的数量级分别达到10104 4 K K 和和 10109 9 PaPa。声源声源负压瞬间负压瞬间正压瞬间正压瞬间超声空化过程示意图超声空化过程示意图爆炸瞬间爆炸瞬间高温高压高温高压第12页/共33页第

7、十三页，共33页。熔体熔体(rn t)中声流最大可能速度：中声流最大可能速度：fAu2熔 体熔 体(rn (rn t)t)坩埚坩埚工具头工具头熔体中的声流模式示意图熔体中的声流模式示意图声流的最大可能速度与变幅杆端面声流的最大可能速度与变幅杆端面振幅振幅以及以及超声波频率超声波频率成正比关系。成正比关系。第13页/共33页第十四页，共33页。第14页/共33页第十五页，共33页。第15页/共33页第十六页，共33页。第16页/共33页第十七页，共33页。第17页/共33页第十八页，共33页。第18页/共33页第十九页，共33页。第19页/共33页第二十页，共33页。第20页/共33页第二十一页，共33页。第21页/共33页第二十二页，共33页。第22页/共33页第二十三页，共33页。第23页/共33页第二十四页，共33页。第24页/共33页第二十五页，共33页。第25页/共33页第二十六页，共33页。第26页/共33页第二十七页，共33页。第2