什么是真空吸铸?

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什么是真空吸铸?(精密铸造)

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真空吸铸是利用真空系统装置，在结晶器内造成负压，将熔融金属从坩埚吸入圆筒形石墨铸型或金属型中，并保持一定时间而获得铸件的方法。
; x$ z$ E, F! T1 _真空吸铸的基本原理是，将与真空系统连接的结晶器（即铸型），浸入金属液，抽真空使结晶器内成负压而将金属液吸入，由于结晶器壁内通有循环冷却水，所以其中的金属液实现由外向中心的顺序凝固，当凝固层达到所需尺寸时，关闭真空泵使结晶器内未凝固的金属液返回坩埚。这样就获得了筒形铸件，铸件的长度取决于结晶器的长度，厚度则取决于凝固时间。这种无芯生产筒形铸件的方法与砂型铸造、离心铸造以及连续铸造方法相比，其装备费用较低。
真空吸铸的特点
% m/ r, w6 B) Z9 e/ Q& K+ M) ?（1）       由于结晶器内的空气压力小，减小了金属液在充型时的吸气倾向。
（2）       获得铸件的组织致密、晶粒细小、无气孔和砂眼等缺陷，使铸件的机械性能提高。
7 }1 L3 X* p+ n3 |% H) |( U. g0 |; T（3）       铸件不用浇口、冒口，减少了金属的消耗。
（4）       生产率高，易于实现机械化和自动化。
* K6 s6 y; }) w0 N" {（5）       通过控制凝固时间，可以生产不同壁厚的管子。
- D+ m- B, P& d/ X; X3 p# B; H（6）       不能生产形状复杂的铸件，且铸件的内表面不光滑，尺寸不易控制。
由于以上特点，真空吸铸主要用来生产内燃机的铜合金轴套和铝合金锭坯。

清风明月

目前对真空吸铸的研究主要集中在真空度对金属液充型和凝固特性的影响上。北京航空材料研究院熊艳才研究表明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，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
        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
& t8 Q2 N, M% A    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。沈阳铸造研究所孙逊等人根据相似原理设计制作了真空吸铸叶轮铸件的水力模拟模型，研究了水充填模型型腔过程中型内压力和充型速度变化规律，通过实验确定了合理的充型工艺参数，并将其应用于实际叶轮吸铸试验中，消除了铸件内的大面积气孔缺陷。北京航空航天大学王贵等人]通过测温试验和数值模拟相结合的方法，研究了真空吸铸条件下具有特定结构特征的铝合金试验铸件的充型和凝固过程基本规律，该铸件充型及补缩的基本规律，表明在当前试验条件下，铸件中的局部厚大部位存在缩松缺陷，而通过局部放置铬铁矿砂的方法可以明显减轻铸件产生缩松缺陷的倾向。
+ g7 ?: A/ ^7 p) G- Z& U. I    在真空熔模吸铸时型壳必须有足够的强度和高温透气性。Ferreira等人通过模拟和实验对照，指明了型壳发生破裂的温度。型壳透气性直接影响型壳内部空气被抽出的快慢，从而影响金属液充型即吸铸工艺的稳定。研究表明在900℃时，型壳透气性约为0.022cm3/g·min时就能满足吸铸工艺的要求；其次是要合理控制凝固时间。当铸件已完全凝固，而直浇道的金属液尚未开始凝固时就应立即将真空解除，使得直浇道中的金属液流回溶池。在吸铸过程中，临界凝固时间与合金液的温度，模壳温度，模壳材质的导热系数、整个系统的散热条件及内浇口截面积大小等因素有关
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[ 本帖最后由 清风明月008 于 2007-8-13 19:19 编辑 ]

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真空吸铸，就是型强在负压的情况下，金属液冲型成型的铸造工艺。
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真空吸铸，可以获得比普通铸造难以获得的高质量的外观，所以也属于精密铸造的一种。