许四祥，侍海东，王忍宝，张炳刚，翟健健



工艺参数对镁熔液中氢气泡析出动力学的影响

许四祥，侍海东，王忍宝，张炳刚，翟健健

(安徽工业大学 机械工程学院，马鞍山 243002)

针对高温镁熔液中氢气泡析出过程的可监控性难问题，利用建立的镁熔液氢气泡析出动力学模型分析多个因素对气泡析出动态变化的影响。采用传统的单因素法，设定不同初始半径、不同初始高度以及不同镁熔液温度的工艺参数条件，探究氢气泡的各项特性参数随时间的变化关系。将特定工艺参数下的动力学方程在MATLAB中进行编程计算，得到气泡上浮速度、气泡半径及气泡上浮高度的变化曲线。结果表明：在满足镁熔液−氢气泡相体系条件下，气泡初始形核高度及镁熔液温度对氢气泡析出变化影响较小，气泡初始半径对其析出影响较为显著。相同时刻下，氢气泡初始半径与气泡上浮速度、上浮高度都成正相关；且在一定变化范围内，随着气泡初始半径增大，气泡到达最大上浮速度的时间滞后性更大。

镁熔液；氢气泡；工艺参数；动力学

镁合金作为最轻的金属结构材料，因在同类材料中具有密度小、比强度和刚度高以及减震性好的优越性能，在日常制造业及高尖端领域都得到了广泛应 用[1−3]。但镁铸件中显微气孔的存在严重影响其力学性能，而显微气孔主要来源于氢，故在提炼时必须对镁合金液进行除气处理，以减少或消除镁铸件中的显微气孔。近年来，国内外对镁合金熔液中氢及除氢工艺的研究也越来越多。……