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《沈阳理工大学》 2011年
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纯铜电极熔模铸造数值模拟及工艺研究

张广华  
【摘要】:工业纯铜(紫铜,电解铜),强度低,化学稳定性高,导热性及导电性能较好,是良好的导电材料[1]。机械加工生产纯铜件对加工件性能基本无影响,并且加工工艺相对简单,但机械加工成本高,周期长。本课题就如何利用生产成本低、周期短而工艺复杂的熔模铸造方法,生产出与机械加工同样性能的纯铜件进行研究,这也正是本文的创新之处。 本课题研究的铸件为导电纯铜电极。该铸件结构简单但壁厚差别明显,对导电性要求较高,铸造过程中极易产生气孔、氧化等现象影响铸件的导电性,铸造生产难度较大。解决此问题所做的研究主要包括:(1)通过熔模铸造的方法,实验对比几种常用脱氧剂的脱氧效果,确定最佳脱氧剂;(2)确定压型分型面、压型材料与工艺参数,设计压型及五种浇注系统,最终成功生产压型与蜡模;(3)利用PRO-CAST对五种浇注系统进行模拟,对比分析五种浇注系统的凝固过程与缺陷结果,确定最佳工艺方案和最优工艺参数;(4)利用蜡模组模完成五种模组,最终完成型壳的生产。然后,采用熔模铸造的方法,选择几种工艺方案进行浇注,验证数值模拟的正确性。并就铸件进行性能测试,与机加工件的性能进行对比。 采用优化后的铸造工艺参数进行生产实验后,生产得到的纯铜电极的导电性、含氧量、拉伸强度等性能均满足性能要求,具有与机械加工件同样的优良性能。最终,缩短了纯铜电极的生产周期,降低了生产成本,表明了课题的正确性和科学性。
【学位授予单位】:沈阳理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG249.5

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【参考文献】
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