平衡补缩铸造方法的补缩机理.PDF

维普资讯 第 32卷 第 5期 太 原 理 工 大 学 学 报 Vo1．32 No．5 2001年 9月 JOURNALOFTAIYUAN UNIVERSITYoFTECHNoLoGY Sep． 2001 文章蕾 号 ：1007—9432(2001)05—0541—02 平衡补缩铸造方法的补缩机理 史保萱 (太原理工大学机械工程学院) 摘 要 ：介 绍 了平衡 补缩铸 造 方法 ，井对 其补 缩机理 和 补 缩过程 进 行 了研 究 ，指 出平衡 补 缩祷 造 方法 的关键在 于采 用专 用压力机对 胃口zA-属施加 足够 大的外加 压力 。另外，铸型 的蓄热 能力对 于 补缩效果也有 一定影 响 美 蕾 词 ：平衡补 缩 ；冒 ；补 缩机 理 ；补 缩过程 中 圈分类 号 ：TG214；TG249．2 文献 标识 码 ：A 缩孔缩松缺陷在铸件 中普遍存在 ，对铸件质量 以从两个方面分析 。首先，铸型的蓄热能力强 ，可增 的影响也相当大 。采用 冒口补缩 ，不仅对消除缩松效 大铸件凝固的温度梯度 有利于实现由表层向中心 果甚微．，而且 由于冒口对铸件的热影响，在冒口根部 的逐层凝 固，冒口金属补缩时的阻力小 ，用较小的压 亦常出现收缩缺陷 为解决上述问题 ，我们进行 了平 力就容易获得好的补缩效果；另一方面，如果铸型的 衡补缩铸造方法的试验和研究 。现将这种方法的补 蓄热能力强，那么铸件凝 固所需的时间就短 ，应调整 缩机理及补缩过程分述如下。 冒口金属的压人速度，以保证补缩与收缩的协调进 行。压头推动 冒口金属 向铸件中运动的速度 与铸 1 平衡补缩铸造方法的补缩机理 件金属的凝固速度面字在相关关系。假设在补缩过 1．1 外加压力的大小是影响补缩效果的关键 程 中铸件轮廓尺寸不变，并且 已凝 固部位 的热膨胀 平衡补缩铸造方法中的平衡体现在两个方面： 系数很小，可以忽略不计，设压头下移量为 ，则其 其一，铸件收缩量与 冒口补缩量平衡；其二 ，铸件收 下移速度为： 缩时间与冒口补缩时间平衡。在试验中，我们应用专 d／ ( ： “ emra／／s。J)，， 用压力机对 冒口金属施压 ，并在铸件的凝 固过程中 依靠这种外加压力逐步地把冒口中等于铸件体收缩 金属的凝固速度为 量 的液态和半液态金属压人铸件之中。该过程与通 (cm ／s)． 常的铸件补缩过程相 比，最 明显的特征是外加压力 式 中：dV——d时间内液态金属的体积改变量。 必须足够大 ，足以克服铸件中补缩通道上的阻尼，并 在 山时间内，压头运动所通过的空间体积为 把充足的冒口金属强制性地补人铸件之中 在这一 dV2=A ·dt (era ／s)． 过程 中，欲完成 冒口金属 的补缩运动就必须克服阻 式 中：—— 冒口金属的有效断面积。 断晶间补缩通道的阻力、冒口金属与型壁问的摩擦