超声辐射杆振动特性与空化腐蚀研究

"这篇论文是关于超声辐射杆振幅分布与空蚀区域的研究，发表在2014年的《振动与冲击》期刊第33卷第13期上，作者包括张敏、李晓谦、蒋日鹏和郭程熙。文章探讨了铸造用超声系统的振动特性以及其对辐射杆空化腐蚀的影响，提出了空化阈值的估算方法。" 超声辐射杆是超声振动系统的关键组成部分，主要应用于金属铸造等领域，用于提高材料的致密性和消除内部缺陷。本文的研究重点在于通过激光测距仪对辐射杆的振动行为进行测量。利用比值校正法，研究人员能够精确获取辐射杆端面和柱面的位移幅值分布情况。结果显示，超声系统的主要振动模式为纵向振动，但同时也存在显著的纵横耦合振动，这种耦合振动可能是导致空化腐蚀的潜在因素。 空化腐蚀是指在超声作用下，由于液体中局部压力波动产生的气泡（空化）对材料表面造成的侵蚀。在辐射杆的实验中，端面腐蚀呈现均匀分布，而柱面腐蚀则仅出现在振幅超过2.2微米的区域。这表明振幅大小对空化腐蚀的发生有直接影响，振幅越大，腐蚀越严重。 通过对柱面振幅分布和空化腐蚀区域的分析，研究人员推算出在700℃条件下，7050铝合金熔体的空化阈值约为1.1 MPa。这一数值对于理解超声振动对熔体的影响、优化铸造工艺以及防止设备过早损坏具有重要意义。空化阈值的确定有助于设定安全的工作参数，避免因空化腐蚀导致的设备性能下降或寿命缩短。 此外，论文的文献标志码为A，表明这是一项原创性的科学研究，具有较高的学术价值。其DOI编码为10.13465/j.cnki.jvs.2014.13.010，方便后续研究者引用和检索。这篇工作对于超声振动技术在金属铸造中的应用提供了理论支持，并可能启发更多关于振动与腐蚀相互作用的深入研究。