反重力铸造技术

反重力铸造技术 反重力铸造技术 反重力铸造 反重力铸造是外力场充型的一 种，是指液态金属在与重力相反方向力 的作用下完成的充型、补缩和凝固过程 的铸造方法，也称反压铸造。 低压铸造 压差铸造 真空吸铸 一、 低压铸造(一)概述 低压铸造是液体金属在压力(一般为气体压力) 作用下，完成充型及凝固过程而获得铸件的一种铸造 方法。由于作用的压力较低(一般为2070kPa)， 故称为低压铸造。低压铸造起源于20世纪40年代，但 直到60年代才开始推广，大范围应用于工业生产的各 个领域。低压铸造可生产的铸型可使用砂型、金属型、 熔模壳型、石膏型、及石墨型等，可生产铝合金、铜 合金、铁合金等材质的铸件。(二)低压铸造的原理基本原理: 1合型 2升液阶段 3充型阶段 4凝固阶段 5顶出(三)低压铸造工艺 低压铸造的工艺包括压力、增压速 度、铸型预热温度、浇注温度，以及铸型的涂料 等。 (1)压力和增压速度 金属液上升高度 p Hγ 阻力因数(1.01.5) 金属液的重度 压力p p31.第一阶段 :升液阶段 H1γ p1 金属液的升液速度应尽可能缓慢，使金属液在进入浇 p2 p1 / τ 1 v1 口时不致产生喷溅或涡流，故一般不超过0.15m/s p12.第二阶段 : 充型阶段 p2 H 2γ τ1 τ2 τ3 τ4 τ 5 时间τ 充型速度慢，充填平稳，有利于型腔内气体的排 p2 p1 v2 出，增大铸件各部分温差。 τ2 13.第三阶段 :凝固结晶阶段 结晶压力越大，补缩效果越好，最后获得的铸件 p3 p2 p3 p2 p Kp2 v3 组织也愈致密。但通过结晶增大压力来提高铸件 τ3 1 质量，不是任何情况下都能采用的。 常遇到的情况大致有以下三种: 1、湿砂型低压铸造金属材料教研室 2、干砂型低压铸造金属材料工程教研室 3、金属型低压铸造金属材料工程教研室(2)浇注温度、铸型温度及涂料 1.浇注温度:一般比重力浇注低1020?C，并且 在保证铸件成型的前提下，应该是愈低愈好。 2.铸型温度:对非金属型，若无特殊要求，一般 都为室温。而对金属型的工作温度就有一定的要 求。如低压铸造铝合金时，金属型的工作温度一 般控制在200,250?C;浇注薄壁复杂件时，可 高达300,350?C。 3.涂料:对铸型，涂料的使用与重力铸造相同， 涂料应均匀，涂料厚度要根据铸件表面光洁度及 铸件结构来决定。此外，对保温坩埚也应喷涂涂 料。在升液管内外表面应涂刷一层较厚涂料。(三)低压铸造工艺 低压铸造的铸型有金属型和非金属型两类。金属型多用于大批、大量生产的有色金属铸件，非金属铸型(如砂型、石墨型、陶瓷型和熔模型壳等)多用于单件小批量生产，生产中采用较多的是砂型，要求造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高。 顺序凝固1.浇口设在铸件的厚壁部位，而使薄壁部位远离浇口;2.用加工裕量调整铸件壁厚，以调节铸件的方向性凝固;3.改变铸件的冷却条件。 (2)用加工余量调整铸件壁厚。金属材料工程教研室金属材料工程教研室 (3)改变铸件的冷却条件。金属材料工程教研室(四)特点1浇注压力和速度便于调节，适于不同材料的铸型;2充型平稳，对铸型冲击小，可有效控制卷气和夹渣，防止合金氧化，有效克服铝合金针孔缺陷;3便于实现顺序凝固，以防止缩孔和缩松;4铸件的表面质量受铸型材料影响较大;5一般情况下不需要冒口，使金属液的收得率大大提高，一般可达90,;6劳动条件好，设备简单，设备费用比压铸低，易实现机械化和自动化。(五)低压铸造设备 低压铸造设备一般由保温炉及其附属装置、铸型开合系统和供气系统三部分组成。 顶铸式低压铸造机按铸型和保温炉的连接方式 侧铸式低压铸造机1.保温炉及附属装置 由炉体、熔池、密封盖和升液管等所组成，是低压铸造机的基本部分。保温炉的炉型有:焦炭炉，煤气炉，电阻炉，感应炉等。2.供气系统 根据不同铸件，不同铸件 的要求，供气系统可以任意调节，工作要稳定可靠，结构要使维修方便。金属材料 工程教研室金属材料工程教研室