铝合金消失模铸造充型特性研究

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消失模铸造是一种近净型铸造技术,由于其诸多的优点,被赞誉为二十一世纪的“绿色铸造工程”,具有广阔的发展前景。由于泡沫模样的存在,在金属液充型过程中型腔内有复杂的物理、化学现象,导致铸件产生诸多缺陷,严重阻碍了铝合金消失模铸造技术的发展。因此,本文以ADC12铝合金为研究对象,采用摄影法研究了工艺因素对充型过程的影响。用正交试验设计方法研究了工艺参数对ADC12铝合金消失模铸造充型速度的影响。通过线性回归建立了线性回归方程,对影响充型速度的工艺因素(真空度、浇注温度、金属液静压头、内浇道尺寸、模样厚度、涂料层厚度、模样密度)进行了筛选。对所确定的主要工艺因素对充型速度的影响进行了系统试验,通过改变真空度、浇注温度、金属液静压头、内浇道尺寸、涂料层厚度的工艺参数,研究了各工艺参数对充型过程的影响。另外研究了不同的浇注方式和内浇道数量对充型过程的影响。试验结果表明:(1)对充型速度影响程度的顺序为:真空度>浇注温度>直浇道高度>内浇道尺寸>涂料层厚度>模样厚度>模样密度。(2)随着浇注温度的提高充型速度加快,浇注温度在760℃时充型能力最好,随着浇注温度的继续提高,充型速度反而减慢。(3)采用单内浇道时顶注式浇注系统、侧注式浇注系统和底注式浇注系统的平均充型速度。实验结果显示顶注式浇注系统充型速度最快,侧注式浇注系统次之,低注式浇注系统最慢。4)采用单内浇道时低注式浇注和侧注式浇注系统充型过程平稳,顶注式浇注系统波动较大;采用双内浇道时阶梯式浇注系统充型平稳,顶注式浇注系统充型过程波动较大。
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