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薄壁复杂铝合金精铸件真空吸铸工艺研究

发布时间：2016-11-13 15:33

本文关键词：智能控制的薄壁铝合金铸件真空差压铸造工艺与理论，，由笔耕文化传播整理发布。

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薄壁复杂铝合金精铸件真空吸铸工艺研究

真空铸造

实用研究特种铸造及有色合金　2000年第5期

薄壁复杂铝合金精铸件真空吸铸工艺研究

北京航空材料研究院　熊艳才Ξ　周永江　洪润洲

摘　要　以薄壁复杂铝合金精密铸件为对象,分析并采用真空吸铸、加压凝固技术,研制该类铸件。关键词:铝合金铸件　精密铸造　真空吸铸　加压凝固

中图分类号:　TG249.5,TG292　文献标识码:B　文章编号:1001-2449(2000)05-0018-02

　　大型、薄壁、复杂铝合金精铸件由于质量小、尺寸精

密、可靠性高、整体结构性好,在航空、航天、船舶等工业中的应用越来越广泛,而其铸造成形和内部品质是研制该类铸件的关键技术之一[1]件结构复杂,壁厚小且不均匀右,局部1～2mm和20～30,术才可使之成形。能力,增强金属液对铸件的补缩效果,获得平稳的液流[2]。这种技术包括差压铸造、真空吸铸、低压铸造等。本文介绍采用真空吸铸、加压凝固设备研制该类铸件。

空度,,铝液充型阻力

减小;-0.002～-0.004MPa,1.58m高的铝液压头,,所以充填速度相当;,真空吸铸有利于铸型中气体的排除,抑制紊流及卷气的产生,克服了低压铸造和差压铸造的弊端,使金属液的充型能力明显提高。正因为如此,真空吸铸时,金属液的浇注温度可以比重力浇注时低20～30℃,可浇铸壁厚相差大、薄壁、品质要求高的铸件。真空吸铸时,金属液的充型可以近似为射流过程[3],此时金属液的充填状态取决于射流的宽度、金属液的粘度、金属液进入型腔的速度、内浇道的尺寸和分布、型腔的尺寸等因素,在内浇道的尺寸和分布及型腔的尺寸确定后主要取决于金属液进入型腔的速度v。

v=KdP/dt

(1)

1　真空吸铸加压凝固原理及分析

1.1　真空吸铸加压凝固原理

真空吸铸加压凝固设备为自行研制设备,其原理如图1所示。先将铸型或型壳置于上室并固定,然后将上室合上并密封,下室与大气相通;将上室按一定的抽气速率抽到一定的真空度并保持一段时间,使铝液平稳充型;将下室密封并通入气体,在铝液表面施加一定压力,使铸件在一定压力下补缩凝固

薄壁复杂铝合金精铸件真空吸铸工艺研究

。

式中

K———与升液管及坩埚截面积有关的常数

dP/dt———真空度的变化率

所以,通过选择合适的真空度变化率,来控制金属液进入型腔的速度,就可以获得平稳的充填效果。金属液在充型完毕后即进入补缩状态,补缩时的压力一般为0.05～0.20MPa,根据缩松形成的新山判据[4]:

RSC

≤KC(2)

式中　GSC———对应于临界固相率的温度梯度

RSC———对应于临界固相率的冷却速度KC———缩松判据临界值

考虑压力时的判据为[5]:

图1　真空吸铸加压凝固原理示意图

11保温炉　21下室　31铸型　41上室　51抽真空　61放气阀71加压阀　81放气阀

RSC

≤KC(3)

1.2　真空吸铸加压凝固原理分析

式中　PSC———对应于临界固相率的压力,对于相同的合金,在压力下结晶,金属液的补缩能力显著提高。

真空吸铸过程中,金属液在充型前已具有一定的真

Ξ熊艳才,男,1966年出生,高级工程师,北京航空材料研究院第二研究室,北京(100095

薄壁复杂铝合金精铸件真空吸铸工艺研究

)　　收稿日期:2000-05-10

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