鋁合金熔體快速熱分析系統(tǒng)的研制.pdf

1、鋁合金熔體的質量如變質效果對鋁合金零件的內在質量及力學性能有決定性的影響，利用熱分析法評價鋁合金熔體質量具有重要理論意義和實用價值。本文設計了一種基于PC機的多通道、高精度鋁合金熔體熱分析系統(tǒng)，可以在5分鐘內分析判別ZL101合金的變質效果。 首先設計了溫度補償電路和低漂移信號放大電路，選擇了適合做熱分析的數(shù)據采集卡。設計了一種新型熱電偶結構，熱響應靈敏，不需更換，節(jié)約材料，操作方便；設計了陶瓷型樣杯，通過比較三種不同尺寸樣杯的

2、ZL101合金冷卻曲線確定了樣杯尺寸，它具有永久使用性。 本文以Visual C++作為工具，開發(fā)了熱分析系統(tǒng)的軟件部分。通過中斷方式實現(xiàn)了16路數(shù)據的同步高速采集，采集過程可以監(jiān)控，采集信號采用三級存儲機制存儲；算術平均中位值法濾波；對熱電偶分度表采用分段最小二乘線性擬合方式處理，提高了熱電勢與溫度之間的轉化速度，節(jié)約了內存；采用三點中心差分法求微分曲線，并用相鄰平均法光滑，求得的微分曲線準確、連續(xù)光滑；通過數(shù)學模型法和人工識

3、別法兩種方式識別特征值，兩者互為補充，提高了識別精度。對影響系統(tǒng)精度的因素進行了分析，并用純鋁熔液的熱分析試驗來測試系統(tǒng)精度。結果表明系統(tǒng)測量重復性高，抗干擾能力強。 本文對ZL101合金采用隨機澆注的方法，準確確立了其未經過細化和變質處理時的熱分析特征值。對不同含量變質劑和不同變質保溫時間的鍶變質ZL101合金熔體的變質效果進行了研究。其中判別變質等級時在AFS 6級變質圖各級別間插入中間等級，減小了人為因素的影響。