反重力精密铸造工艺参数确定方法
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反重力精密铸造工艺参数确定方法

作者:admin    发布时间:2012-07-31 09:56:35    点击次数:

1) 升液、充型速度的确定。在升液管出口面积固定的情况下,充型速度取决于坩埚液面上的加压速度。加压速度分升液和充型两个阶段,金属液由坩埚液面上升到横浇道为升液,要求液流平稳、缓慢,以利于型腔中气体的排出,防止升液管出口处出现喷溅和翻滚,避免产生二次氧化夹渣。充型阶段的流速需根据精密铸造的壁厚大小、复杂程度和合金种类等因素确定。一般情况下,充型速度应当比升液速度略快,这样有利于补缩,减少二次夹渣的产生。

2) 结晶压力的选择。结晶压力是为精密铸造结晶创建一个高压条件。金属在压力下结晶,使晶粒细化,组织致密。结晶压力越大,机械性能越高。但过高的结晶压力会给反重力设备带来困难,且铸件强度增加很少。压力过小,会降低反重力铸造的挤滤及塑性变形作用,不利于补缩和抑制金属液中气体的析出,铸件易产生疏和微观缩孔。选择结晶压力时,要考虑铸件结构、合金的结晶特性。铸件结构复杂时,选择较大的压力;合金结晶范围较宽时,选择较高的压力。

3) 浇注温度。一般情况下,在保证金属液的充填和补缩能力的前提下,应尽可能使浇注温度低一些。反重力精密铸造其成型能力远高于重力铸造,所以,其浇注温度应比重力铸造低5-10°C。

4) 保压时间。铸型内金属液在压力作用下保持到铸件完全凝固结束的时间为保压时间。保压时间大体上接近铸件凝固所需要的时间。若保压时间过短,金属没有完全凝固,未凝固的金属液通过升液管返回坩埚,铸件得不到充分补缩,甚至不能成形,造成铸件报废;保压时间过长,使浇口残留过长,清理困难,有时甚至会使升液管出口冻结,影响生产。保压时间的长短与铸件的壁厚、合金种类、铸型性质以及结晶凝固压力有关。铸件壁越厚、合金的结晶温度范围越宽,保压时间越长。砂型反重力精密铸造的保压时间比金属型的长。结晶凝固压力越大,保压时间越短。

5) 升液管直径的确定。确定时,首先要考虑铸件重量预计充型时间和充型速度,然后确定对升液管的流量要求,再根据充型速度和流量要求计算升液管的直径;其次,从保证铸件的顺序凝固所要求的热平衡角度来考虑。升液管要便于压力传递,有利于补缩,金属液充型时,不产生紊流,清理和喷刷涂料方便。升液管的材料根据合金的种类及对铸件质量的要求确定,对于普通铝合金铸件,采用钢管或铸铁管即可;合金对含铁量要求比较高时,可采用钛合金或或陶瓷升液管。

6) 充型压力的确定。充型压力指金属液充满型腔所需要的压力,其大小与精密铸造的形状高度、坩埚形状、金属熔化量等有关。如果坩埚的形状、大小不变,熔化量已知,铸件浇注量核定准确,则可比较精确地计算出充型压力。然而,在砂型反重力精密铸造中,连续浇注几个不同的铸件时,充型压力的精确计算比较困难。为此,每次浇注之前,可测量坩埚内液面距离升液管口的实际高度近似计算充型压力。