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消失模鑄造的澆注工藝
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分類新聞動態(tài) 發(fā)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(chǎn)物也要求溫度高一些，特別是球磨鑄鐵件為減少殘?zhí)?、皺皮等缺陷，溫度偏高些對質(zhì)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
（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(huán)境。
負壓大小范圍：根據(jù)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）
鑄件凝固形成外殼足以保持鑄件時即可停止抽氣，根據(jù)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(zhì)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(fā)氣量也可選略高一些。澆注過程中，負壓會發(fā)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(xiàn)正壓狀態(tài)，可通過閥門調(diào)節(jié)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?jié)沧⑦^程中出現(xiàn)斷流而使鑄型崩散，達到快速穩(wěn)定澆注并保持靜壓頭。澆口杯多采用砂型制造，生產(chǎn)常采用過濾網(wǎng)，它有助于防止?jié)沧r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(wěn)定澆注速度，并能夠在澆注時快速調(diào)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(fā)生型砂塌陷以及進氣現(xiàn)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(wěn)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(tǒng)砂型鑄造的合金液澆注有所不同：傳統(tǒng)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(tài)。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(nèi)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(wěn)定快速下流。澆注時主要調(diào)節(jié)和控制負壓真空度在一定范圍內(nèi)，澆注完畢后保持在一定負壓狀態(tài)下約10~20min，負壓停止、合金液冷凝后打箱。
澆注合金液時要穩(wěn)、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(zhuǎn)合金包傾倒合金液時要穩(wěn)、要快，澆注時快速連續(xù)澆注不得斷流，始終保持澆口杯充滿狀態(tài)。如果澆注的合金液斷流，會吸進空氣，有可能造成塌砂現(xiàn)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(nèi)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(tǒng)砂型鑄造的溫度要略高30~100℃。
（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(chǎn)物也要求溫度高一些，特別是球磨鑄鐵件為減少殘?zhí)?、皺皮等缺陷，溫度偏高些對質(zhì)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 |
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(huán)境。
負壓大小范圍：根據(jù)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 |
（3）澆注操作 EPC工藝中澆注時多使用較大的澆口杯，以防止?jié)沧⑦^程中出現(xiàn)斷流而使鑄型崩散，達到快速穩(wěn)定澆注并保持靜壓頭。澆口杯多采用砂型制造，生產(chǎn)常采用過濾網(wǎng)，它有助于防止?jié)沧r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(wěn)定澆注速度，并能夠在澆注時快速調(diào)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(fā)生型砂塌陷以及進氣現(xiàn)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(wěn)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(tǒng)砂型鑄造的合金液澆注有所不同：傳統(tǒng)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(tài)。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(nèi)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(wěn)定快速下流。澆注時主要調(diào)節(jié)和控制負壓真空度在一定范圍內(nèi)，澆注完畢后保持在一定負壓狀態(tài)下約10~20min，負壓停止、合金液冷凝后打箱。
澆注合金液時要穩(wěn)、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(zhuǎn)合金包傾倒合金液時要穩(wěn)、要快，澆注時快速連續(xù)澆注不得斷流，始終保持澆口杯充滿狀態(tài)。如果澆注的合金液斷流，會吸進空氣，有可能造成塌砂現(xiàn)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(nèi)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(tǒng)砂型鑄造的溫度要略高30~100℃。
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