《表2 不同电流强度和电磁频率下长短轴的流速差》

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《电磁搅拌参数对椭圆坩埚中半固态铝合金熔体流动与凝固组织的影响》

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熔体在长短轴上的流速不同，定义其差值为流速差，流速差的升高或降低会影响熔体流动的紊乱程度，因为在电磁力的作用下，椭圆坩埚中的熔体做圆周运动时，由于坩埚的径向尺寸是变化的，越是靠近坩埚壁的熔体，其流动速率不等，且呈周期性变化，这种因流速差引起的变化导致相同熔体流层内的流动不稳定，产生紊乱，甚至混沌流动[22-23]。这将对铝合金熔体凝固过程中的质量、热能和动量传输皆有较大影响，继而影响合金最终的凝固组织。表2所列为不同电流强度和电磁频率下椭圆坩埚长短轴的流速差。可以看出，在电流强度一定时，其差值随电磁频率的增加流速差先增大后减小，且在电磁频率为30 Hz时，流速差达到最大；在电磁频率一定时，其差值随着电流强度的增加，其差值也呈现出增大后略减小的趋势。对比5 A与6 A的流速差值，可以看出随着电磁频率和电流强度的增加，熔体所受的电磁力以及熔体的流速都随之增加，但当电流强度升到6 A时，随着电磁力差值的进一步扩大，流速差降低。而流速差的降低会影响熔体中晶粒的细化程度和分布的均匀度。因此，在本实验范围内，电流强度为5 A，电磁频率为30 Hz时是电磁搅拌的最合适电流参数值。