液态金属浸渗可视化控制方法及其专用装置

摘要

本发明公开了一种液态金属浸渗可视化控制方法及其专用装置，利用图像采集处理系统观察渗流过程套筒斜面红外热图像的变化情况，通过对热图像的分析，在浸渗不完全的情况下可通过浸渗控制系统改变坩埚腔内的真空度并调节电气比例阀的输入电压值来改变坩埚腔内的气体压力，或者通过控制系统调节温控仪升高金属液的温度，使浸渗过程顺利进行，实现浸渗过程的实时控制。本发明利用液态金属在多孔介质中浸渗可视化的专用装置，真实地反映了液态金属在多孔介质预制体中的流动状态，浸渗控制系统实现了对浸渗过程的实时控制，图像采集处理系统实现了对浸渗过程的可视化观测。

主权项

一种液态金属浸渗可视化控制方法，其特征在于包括下述步骤：(a)制备与套筒配合的斜面预制体，经低温烘干、烧结；(b)将步骤(a)制备的斜面预制体放置在浸渗腔中，确保预制体的斜面与套筒斜面紧密接触；不锈钢坩埚中放置AZ91D镁合金，启动温度控制系统，使不锈钢坩埚的温度到达820±5℃，融化镁合金，并保温30～40分钟；(c)启动抽真空系统，对浸渗腔抽真空，当真空度到达0.095Mpa时，停止抽真空；(d)启动红外热像仪，利用IEEE1394火线传输套筒斜面温度场的数字信号，通过图像采集处理系统获得套筒斜面温度场的红外热图像，并对获得的图像进行处理；(e)通过浸渗控制系统调节电气比例阀输入电压值来控制不锈钢坩埚腔内惰性气体的压力，使之介于0.1～0.5MPa，熔融镁合金向上渗流进入预制体内部，保压10～20s；与此同时，利用图像采集处理系统观察渗流过程套筒斜面红外热图像的变化情况，通过对红外热图像的分析，在浸渗不完全的情况下通过浸渗控制系统改变坩埚腔内的真空度并调节电气比例阀的输入电压值来改变坩埚腔内的气体压力，或者通过温度控制系统调节温控仪升高金属液的温度，使浸渗过程顺利进行，实现浸渗过程的实时控制。