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铝合金作为一种重要的工程结构材料,以其众多优良的性能,在很多领域都有广泛的应用。特别是其较高的比强度,令其在航空航天方面有独特的应用优势。从用量来看,铝合金的使用量也位居世界前列。但铝合金在熔铸时存在易吸气的问题,极易导致铝合金铸件出现气孔和缩松等缺陷。随着对铝合金熔体纯净度要求的不断提高,单一除气技术已难满足需求,需要研制更高效和处理能力更强的复合除气新技术。因此,本文将旋转吹气除气和超声波除气相结合,研究复合除气方法用于铝合金熔体高效除气的可行性。首先,本文从原理上分别对铝合金熔体吸气、超声波除气和旋转吹气除气的动力学过程进行了分析。在此基础上,把超声波和旋转吹气复合除气的动力学过程归结为超声波空化的空化泡崩溃对旋转吹气除气过程中的氢原子扩散传质增强作用和净化气体气泡破碎作用,以及旋转吹气产生的净化气体气泡对上浮空化泡的携载保护作用,从理论上得出复合除气方法的除气效率优于单一除气方法的结论。基于上述结论,本文自行研制了超声波和旋转吹气除气设备,并采用正交实验设计方法,分别进行了超声波除气、旋转吹气除气和复合除气实验,采用RPT方法现场检测熔体含气量。得出了每种除气方法处理(6.3kg)熔体时的最优参数组合,深入分析了每种除气方法的工艺参数对除气效果的影响。超声波除气实验证明,随着超声功率增大和作用时间加长,除气效果逐步提高,但随着静止时间增加,除气效果逐渐降低,最优参数组合为:超声波功率值为1800W,作用时间15min和静止时间3min;旋转吹气除气实验证明,随着喷头转速和吹气流量增大,除气效果逐步提升,随着作用时间增加,除气效果先增加而后降低,最优参数组合为:喷头转速410r/min,吹气流量6L/min和作用时间10min;复合除气实验证明,随着超声功率、吹气流量和作用时间的增大,除气效果逐步提升;随着喷头转速的增大,除气效果逐渐降低,最优参数组合为:超声功率1800W,吹气流量6L/min,喷头转速190r/min和作用时间为10min。最后,本文比较了三类除气实验在作用时间相同时的平均除气率,分析得出:超声波除气处理能力有限,若熔体量较大,需要较长时间达到最佳除气效果。旋转吹气除气的处理能力较强,但除气能力低于超声波除气。复合除气由于超声波空化和旋转吹气气泡的共同作用,除气动力学过程进一步优化,除气能力和处理能力提高,除气效率明显优于单一除气方法。