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超声振动作为一种绿色环保的熔体处理方式,得到了广泛的关注。在对液态金属熔体除气效果方面,得到了较多的研究。近年来,实现了超声振动与半固态金属成形技术的结合,因此,研究超声振动对半固态金属浆料的除气作用具有非常重要的意义。本文利用铝合金熔体快速定量测氢技术直接检测含氢量的变化,研究了超声振动对液态和半固态亚共晶铝硅合金A356和新型高硅铝合金材料SPR合金Al-20Si-2Cu-1Ni-0.6Re熔体或浆料含氢量的影响。同时也利用减压凝固法,从试样的密度和气缩孔率变化研究了这一问题。研究了超声振动前熔体或浆料温度和初始含氢量对超声除气效果的影响。结果表明超声振动在A356合金和Al-20Si-2Cu-1Ni-0.6Re合金的半固态温度区间均具有明显的除气作用。A356合金的超声除气率随初始含氢量的降低而下降,Al-20Si-2Cu-1Ni-0.6Re合金的超声除气率受初始含氢量的影响不大。两合金在仅用超声振动,仅用氩气除气,氩气除气结合超声振动这三种试验条件下的除气率依次升高。研究了超声振动时间对液态和半固态A356、Al-20Si-2Cu-1Ni-0.6Re合金熔体或浆料含氢量的影响。超声振动功率1.2 kW,时间0~120 s条件下,对于A356合金,液态650℃和半固态613℃起振时,熔体或浆料的含氢量均随超声振动时间的延长而下降。液态振动时最佳超声振动时间为120 s,超声除气率为47.4%;半固态振动时最佳超声振动时间为60 s,超声除气率为21.6%。对于Al-20Si-2Cu-1Ni-0.6Re合金,液态710℃和半固态680℃起振时,熔体或浆料的含氢量先随时间的延长而降低,后随时间的进一步延长而有所回升。液态下超声振动时,高硅铝合金Al-20Si-2Cu-1Ni-0.6Re较亚共晶铝硅合金A356除气用时短;半固态区间相同超声振动时间下,前者较后者除气效果好。研究了超声振动功率对液态和半固态Al-20Si-2Cu-1Ni-0.6Re合金熔体或浆料含氢量的影响。超声振动时间90 s,功率0~1600 W条件下,液态温度710℃和半固态680℃起振时,熔体或浆料的含氢量先随功率的增强而下降,后随功率的进一步增强而略有回升。液态和半固态超声除气效果相当,最高除气率均达37%。探讨了超声除气机理,指出超声振动的除气效果是超声空化效应和声流效应共同作用的结果。对于半固态铝合金浆料,超声声流效应能改善熔体流动性,增大超声空化效应作用的范围,从而改善除气效果。超声在高硅铝合金的液态和半固态温度区间均能达到很好的除气效果是因为合金的硅含量高及大功率超声对熔体产生的较强的声流效应,两者能共同提高熔体或浆料的流动性。