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低壓鑄造工藝簡介
2022-01-20
在二十世紀(jì)初期，國外開始研究并應(yīng)用低壓鑄造工藝，同時期，英國E.H.Lake登記了第一個低壓鑄造專利，主要用于巴氏合金的鑄造。法國人制定了用于鋁合金和銅合金的計(jì)劃，并首先在鋁合金鑄造生產(chǎn)中得到推廣使用。
第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，隨著航空工業(yè)的發(fā)展，英國廣泛地采用低壓鑄造生產(chǎn)技術(shù)要求較高的航空發(fā)動機(jī)的氣缸等輕鋁合金鑄件，并采用金屬性低壓鑄造，大量生產(chǎn)高硅鋁合金鑄件。北美的汽車工業(yè)和電機(jī)工業(yè)又廣泛采用金屬型低壓鑄造生產(chǎn)汽缸、電機(jī)轉(zhuǎn)子等重要鑄件。這樣，低壓鑄造工藝迅速擴(kuò)散到通用機(jī)械、紡織機(jī)械、儀表和商業(yè)產(chǎn)品的領(lǐng)域。
我國從五十年代開始研究低壓鑄造，但發(fā)展一直比較緩慢。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，和大量新技術(shù)的采用，在上世紀(jì)末和本世紀(jì)初，低壓鑄造在我國得到快速發(fā)展，國產(chǎn)低壓鑄造機(jī)的功能和性能，及使用的穩(wěn)定性和可靠性已經(jīng)接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，被大量用于汽車輪轂、汽車缸蓋等鑄件的生產(chǎn)。
第二節(jié) 低壓鑄造原理及特點(diǎn)
低壓鑄造是使液體金屬在壓力作用下充填型腔，以形成鑄件的一種方法。由于所用的壓力較低，所以叫做低壓鑄造。其工藝過程如下：在裝有合金液的密封容器(如坩堝)中，通入干燥的壓縮空氣，作用在保持一定澆注溫度的金屬液面上，造成密封容器內(nèi)與鑄型型腔的壓力差，使金屬液在氣體壓力的作用下，沿升液管上升，通過澆口平穩(wěn)地進(jìn)入型腔，并適當(dāng)增大壓力并保持坩堝內(nèi)液面上的氣體壓力，使型腔內(nèi)的金屬液在較高壓力作用下結(jié)晶凝固。然后解除液面上的氣體壓力，使開液管中未凝固的金屬液依靠自重流回坩堝中，再開型并取出鑄件，至此，一個完整的低壓澆鑄工藝完成。
低壓鑄造獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.低壓鑄造的澆注工藝參數(shù)可在工藝范圍內(nèi)任意設(shè)置調(diào)整，可保證液體金屬充型平穩(wěn)，減少或避免金屬液在充型時的翻騰、沖擊、飛濺現(xiàn)象，從而減少了氧化渣的形成，避免或減少鑄件的缺陷，提高了鑄件質(zhì)量;
2.金屬液在壓力作用下充型，可以提高金屬液的流動性，鑄件成形性好，有利于形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件，對于大型薄壁鑄件的成形更為有利;
3.鑄件在壓力作用下結(jié)晶凝固，并能得到充分地補(bǔ)縮，故鑄件組織致密，機(jī)械性能高;
4.提高了金屬液的工藝收得率，一般情況下不需要冒口，使金屬液的收得率大大提高，收得率一般可達(dá)90%。
5.勞動條件好;生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，也是低壓鑄造的突出優(yōu)點(diǎn)。
6.低壓鑄造對合金牌號的適用范圍較寬，基本上可用于各種鑄造合金。不僅用于鑄造有色合金，而且可用于鑄鐵、鑄鋼。特別是對于易氧化的有色合金，更顯示它的優(yōu)越性能，即能有效地防止金屬液在澆注過程中產(chǎn)生氧化夾渣。
7.低壓鑄造對鑄型材料沒有特殊要求，凡可作為鑄型的各種材料，都可以用作低壓鑄造的鑄型材料。與重力鑄造和特種鑄造應(yīng)用的鑄型基本相同，如砂型(粘土砂、水玻璃砂、樹脂砂等)、殼型、金屬型、石墨型、熔模精鑄殼型、陶瓷型等都可應(yīng)用?？傊蛪鸿T造對鑄型材料要求沒有嚴(yán)格限制。
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