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什么樣的澆注系統適用于鋁合金?

鋁合金澆鑄的吸氣性:

  鋁合金易吸收氣體,是鑄造鋁合金的首要特性。液態(tài)鋁及鋁合金的組分與爐料、有機物焚燒產(chǎn)品及鑄型等所含水分產(chǎn)生反應而產(chǎn)生的氫氣被鋁液體吸收所形成的。

  鋁合金熔液溫度越高,吸收的氫也越多;在700℃時(shí),每100g鋁中氫的溶解度為0.5~0.9,溫度升高到850℃時(shí),氫的溶解度增加2~3倍。當含堿金屬雜質(zhì)時(shí),氫在鋁液中的溶解度顯著(zhù)增加。

  鑄鋁合金除熔煉時(shí)吸氣外,在澆入鑄型時(shí)也會(huì )產(chǎn)生吸氣,進(jìn)入鑄型內的液態(tài)金屬隨溫度下降,氣體的溶解度下降,分出多余的氣體,有一部分逸不出的氣體留在鑄件內構成氣孔,這便是通常稱(chēng)的“針孔”。氣體有時(shí)會(huì )與縮孔結合在一起,鋁液中分出的氣體留在縮孔內。若氣泡受熱產(chǎn)生的壓力很大,則氣孔表面潤滑,孔的周?chē)幸蝗α凉鈱?;若氣泡產(chǎn)生的壓力小,則孔內表面多皺紋,看上去如“蒼蠅腳”,仔細觀(guān)察又具有縮孔的特征。

  鑄鋁合金液中含氫量越高,鑄件中產(chǎn)生的針孔也越多。鋁鑄件中針孔不僅下降了鑄件的氣密性、耐蝕性,還下降了合金的力學(xué)性能。要取得無(wú)氣孔或少氣孔的鋁鑄件,關(guān)鍵在于熔煉條件。若熔煉時(shí)增加掩蓋劑維護,合金的吸氣量大為削減。對鋁溶液作精粹處理,可有用控制鋁液中的含氫量?!?/p>

 

什么樣的澆注系統適用于鋁合金?

  按照澆注系統各組元截面積的比,能夠有多種不同的方法,咱們在這里只提到其中的三種。

  1)封閉式澆注系統

  特點(diǎn)是:直澆口結尾的截面積>橫澆道的截面積>內澆口的截面積,是制作鑄鐵件朂常用的澆注系統,朂小的阻流截面在內澆口處。

  選用封閉式澆注系統時(shí),由于系統內靜壓頭和液流動(dòng)能的作用,合金液是以噴發(fā)的方法進(jìn)入型腔的,產(chǎn)生紊流和卷進(jìn)液流表面的氧化膜是難以避免的,并且會(huì )沖擊鑄型,這些情況都對鑄件的質(zhì)量有負面影響。因而,這種澆注系統原則上不適用于易于氧化、而氧化物熔點(diǎn)又很高的鋁合金和鎂合金,但實(shí)際生產(chǎn)中也有人選用。

  2)開(kāi)放式澆注系統

  關(guān)于鋁合金鑄件,為了避免紊流和氧化膜卷進(jìn),開(kāi)放式澆注系統的使用較廣,有的文獻主張澆注系統各組元截面積之比為:

  直澆口流出口截面積∶橫澆道總截面積∶內澆口總截面積=1∶2∶4,也有人提出三者的比宜為1∶4∶4。

  近年來(lái),許多研究工作標明,橫澆道截面積增大,并不能避免紊流和散流,并且充滿(mǎn)澆注系統的時(shí)間長(cháng),合金液面易于氧化,并不能確保鑄件的質(zhì)量。再則,澆注系統的標準太大,還會(huì )導致工藝出品率下降,這也是不可取的。

 

  3)天然流澆注系統

  這是比較適用于鋁合金鑄造的方法,選用緊湊的澆注系統約束液流,堅持液流安穩而不松散。直澆口與橫澆道的聯(lián)接部位應選用滑潤過(guò)渡的方法,橫澆道須轉到另一方向時(shí),轉角處也應是滑潤的圓弧。這樣的澆注系統,J. Campbell等人稱(chēng)之為“天然流澆注系統”。

  液流通90°彎時(shí),由于摩擦力的作用,液流的流速約下降20%,因而,天然流澆注系統各組元之間的聯(lián)系大致是:直澆口流出口截面積∶橫澆道截面積∶內澆口總截面積=1∶1.2∶1.4,至于澆注系統各組元的具體標準,要根據鑄件的結構和澆注系統的整體安排具體考慮,現在還不可能有遍及適用的數據。重要的鑄件、批量生產(chǎn)的鑄件,規劃澆注系統時(shí)應參閱計算機模擬的結果,有條件的話(huà),宜選用視頻射線(xiàn)攝影技能校核。

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