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消失模鑄造的澆注工藝

出處:http://www.topvacuum.com  點擊:    分類新聞動態   發布:2015-9-24 15:11:20
摘要:

消失模鑄造的澆注工藝包括澆注溫度、澆注速度、澆注方式、真空度、真空度的保持時間、停泵等。
(1)澆注溫度的確定  由于模樣汽化是吸熱反應,需要消耗液體金屬的熱量,澆注溫度應高一些,負壓下澆注,充型能力大為提高,從順利排除ESP固、液相產物也要求溫度高一些,特別是球磨鑄鐵件為減少殘碳、皺皮等缺陷,溫度偏高些對質量有利。一般推薦EPC工藝澆注溫度比砂型鑄造高30~50℃,對鑄鐵件,最后澆注的鑄件其澆注溫度應高于1360℃,推薦的澆注溫度范圍見表6-5.
采用消失模鑄造工藝時合金澆注溫度
合金種類 鑄鋼 球磨鑄鐵 灰鑄鐵 鋁合金 銅合金
澆注溫度/℃ 1450~1700 1380~1450 1360~1420 700~750 1200~1500
(2)負壓的范圍和時間的確定   負壓的作用:
1)緊實干砂,防止沖砂和崩散、型壁移動(尤其球磨鑄鐵更為重要)。
2)加快排氣速度和排氣量,降低界面氣壓;加快金屬前沿推進速度,提高充型能力,有利于減少鑄件表面缺陷。
3)提高復印性,鑄件輪廓更清晰。
4)密封下澆注,改善環境。
負壓大小范圍:根據合金種類,選定負壓范圍,見表6-6
      不同合金的負壓范圍(注:1mmHg=133.322Pa)
合金種類 鑄鋁 鑄鐵 鑄鋼
負壓范圍/mmHg 50~100 300~400 400~500
鑄件凝固形成外殼足以保持鑄件時即可停止抽氣,根據壁厚定,一般5min左右,為加快凝固冷卻速度也可延長負壓作用時間。鑄件較小負壓可選低些,質量大或一箱多鑄可選高一些,頂注可選高一些,壁厚或瞬時發氣量也可選略高一些。澆注過程中,負壓會發生變化,開始澆注后負壓降低,達到最低值后,又開始回升,最后恢復到初始值,澆注過程負壓下降最低點不應低于(鑄鐵件)100~200mmHg(0.027MPa)以上,不允許出現正壓狀態,可通過閥門調節負壓,保持在最低限以上。
 (3)澆注操作  EPC工藝中澆注時多使用較大的澆口杯,以防止澆注過程中出現斷流而使鑄型崩散,達到快速穩定澆注并保持靜壓頭。澆口杯多采用砂型制造,生產常采用過濾網,它有助于防止澆注時直澆道的損壞并起濾渣的作用?;蛴描T鋼、鑄鐵做的金屬澆口杯。
 消失模鑄造在模樣汽化快的情況下一般應盡快澆注。采用自動澆注機有助于穩定澆注速度,并能夠在澆注時快速調整。手工澆注不便控制,廢品率比自動澆注時的要高一些。
 消失模鑄造的澆注過程就是合金液充型、同時泡沫塑料模樣汽化消失的過程。澆道始終要充滿合金液,若不充滿,由于涂料層強度有限,極容易發生型砂塌陷以及進氣現象,造成鑄件缺陷。一般鑄件應該控制合金液從底部往上返流,也就是底澆,有利于平穩充型,模樣不容易形成很大的空腔。由于負壓真空的吸力和重力作用,合金液充型速度很快,立澆道橫截面面積不宜太大。消失模鑄造的合金液澆注與傳統砂型鑄造的合金液澆注有所不同:傳統砂型鑄造采用敞口式,而消失模鑄造采用負壓封閉式,而且必須是在澆口杯以下封閉。主要是不讓空氣進入澆道,澆注時澆口杯必須保持充滿狀態。合金液進入模樣,其開始液化燃燒,并汽化消失,合金液前端短距離形成暫時的空腔。為防止合金液高溫輻射熔化其他模樣,而形成的空腔(導致塌砂),所以設計合金液充型的速度和泡沫塑料模樣消失的速度大致相同。立澆道(內澆道)的位置選擇整箱鑄件最低位置,一般立澆道截面尺寸為40mm*40mm。為防止鑄件與澆道的距離過近,模樣高溫下變形和汽化,澆道適當離模樣遠一點。橫澆道截面尺寸為50mm*50mm。澆注時一定要設澆口杯,澆口杯的上口直徑大于200mm,下口截面面積和立澆道相等,高度約為300mm。澆口杯的主要作用是積蓄合金液,使立澆道瞬間充滿,合金液穩定快速下流。澆注時主要調節和控制負壓真空度在一定范圍內,澆注完畢后保持在一定負壓狀態下約10~20min,負壓停止、合金液冷凝后打箱。
 澆注合金液時要穩、準、快。瞬時充滿澆口杯并且快速不斷流,噸合金液在約1min左右,只要溢不出澆口杯為止。澆注開始就要大口澆注,旋轉合金包傾倒合金液時要穩、要快,澆注時快速連續澆注不得斷流,始終保持澆口杯充滿狀態。如果澆注的合金液斷流,會吸進空氣,有可能造成塌砂現象或者鑄件增加氣孔而導致鑄件報廢。由于負壓真空的吸力作用,砂箱內合金液熱量會散失一部分,泡沫塑料模樣汽化時也需要熱量消耗,所以合金液溫度比傳統砂型鑄造的溫度要略高30~100℃。
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