55、复合材料磨料水射流加工研究

复合材料磨料水射流加工研究

在现代制造业中，复合材料凭借其独特的性能优势，在航空航天、汽车等众多领域得到了广泛应用。磨料水射流加工（AWJM）作为一种先进的加工技术，为复合材料的加工提供了新的解决方案。本文将深入探讨AlSi7 + 63%SiC混合复合材料以及不同纤维层取向的玻璃纤维复合材料（GFRC）的磨料水射流加工研究。

1. AlSi7 + 63%SiC混合复合材料的制备与实验

• 材料制备
  • 为了改善Al/Si7复合材料的性能，研究人员将63%（最大溶解度）的SiC作为二次增强体添加到AlSi7合金中，通过搅拌铸造工艺制备AlSi7 + 63%SiC混合基体复合材料。具体操作如下：
    • 在感应炉中，将不含杂质的SiC与AlSi7合金混合。
    • 将炉温降至600°C，使液态合金冷却，以便加入SiC。
    • 对二次增强体SiC进行预氧化处理，在900°C下加热2小时。
    • 使用特殊设计的搅拌器，以恒定速率将粒径为15 - 30微米的SiC增强磨料加入到半固态基体合金中，并在氩气保护气氛下进行搅拌。
    • 将熔体加热至750°C，并保持5分钟的连续搅拌。
    • 最后将复合浆料转移到预热的铁模具中，制成尺寸为25 cm × 25 cm × 1.2 cm的样品。需要注意的是，在Al7%Si合金中添加超过63%的SiC会导致分散不均匀，因此SiC在铝合金中的最大溶解度限制为63%的重量比。