影响液态金属充型能力的因素主要包括以下几个方面:
金属性质
流动性:金属液的流动性直接影响其充型能力。流动性好的金属液更容易完全填满型腔,减少缺陷的产生。
密度、比热容、导热率:这些物理性质影响金属液的流动速度和温度分布,从而影响充型能力。
表面张力:表面张力影响金属液与铸型之间的润湿性,进而影响充型效果。
结晶潜热:结晶潜热影响金属液在凝固过程中的流动性,散失潜热后,晶粒连成网络会阻塞流动。
铸型性质
铸型材料:不同材料的导热性不同,影响金属液的冷却速度和流动性。例如,金属型铸造的导热性好,流动性差;砂型铸造的导热性差,流动性好。
铸型温度:预热铸型可以减小金属液与铸型的温差,延长液态时间,提高充型能力。
铸型中的气体:铸型中的气体会在浇注时产生阻力,影响金属液的流动。
蓄热系数:铸型的蓄热系数影响其储存和释放热量的能力,从而影响金属液的流动时间。
浇注条件
浇注温度:浇注温度越高,金属液的流动性越好,充型能力越强,但过高的温度可能导致吸气增多和氧化严重。
充型压力:充型压力越大,金属液的流动速度越快,充型能力越强。
浇注系统结构:浇注系统结构复杂会增加流动阻力,降低充型能力。
铸件结构
模数:在体积和浇注条件相同时,模数大的铸件充型能力较好。
结构复杂性:复杂的铸件结构会增加型腔的流动阻力,影响充型能力。
提高大型薄壁铸件的充型能力的措施
提高金属液的流动性
提高浇注温度,使金属液在较高温度下流动,流动性增强。
增加充型压力,使金属液在更大的压力下流动,充型能力提高。
设置出气孔,加速排气,减少型腔中的气体阻碍。
优化铸型性质
选择导热性差的铸型材料,如砂型铸造,以提高流动性。
预热铸型,减小金属液与铸型的温差,延长液态时间。
选择发气性和透气性好的铸型材料,减少型腔中的气体。
改善浇注条件
严格控制浇注温度,在保证液态金属充满铸型的前提下,尽可能采用低的浇注温度。
设计合理的浇注系统结构,减少流动阻力。
优化铸件结构
尽量简化铸件结构,减少型腔的复杂性和流动阻力。
采用分段浇注或顺序凝固技术,减少凝固过程中的缩孔和缩松缺陷。
通过以上措施,可以有效提高大型薄壁铸件的充型能力,减少铸造缺陷,获得高质量的铸件。