消失模 铸造浇注系统的考虑

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1、消失模铸造浇注系统的考虑消失模铸造的主要特点:泡沫塑料模样(EPS,STMMA白模)，干砂(根据铸件合金的性质选用相匹配的型砂)有石英砂、镁橄榄石砂、白云母石砂、镁砂、铬矿砂、宝珠砂(融熔烧制AL2O3砂)，少数用702砂(石灰石砂)等，真空泵吸气(配合铸件工艺设计的需要，钻洞的夹层能排气的砂箱)，可上、中、下、底单向或综合排气。消失模铸造的特点，它比砂型或其他铸造工艺更要影响其铸件力学性能，决定因素有:化学成分，白模的C、H、N等有机物分解的元素，直接与合金液接触，参与作用，比如增C，冷却速度;由于采用干砂，因此其冷却速度

2、要比砂型(粘土砂型、树脂砂型、金属型)要慢，影响铸件基体的结晶，易成粗晶;熔炼和处理方法，由于以真空泵吸气，吸气速度过快过大，且集中在一处，宛如正火;尤其浇注中，高碳钢或低合金抗磨铸件而产生过硬(不能加工)或裂。消失模铸造浇注系统在整个铸造工艺过程中，它是将合金液直接引入铸型型腔，其进入的合金液速度、温度(温度高低，热场分布)，渣、气的排除等直接影响着铸件质量，故浇注系统的设计除遵循砂型铸造和熔模精密铸造的原则外，以它的特点还必要再考虑。1、热量。砂型内的白模浇注系统(直、横、内浇道)和连接铸件，必须融解、裂解、分解、气化掉

3、，其整个空位让合金液注入。一般合金液的浇注温度比砂型铸造提高30---50℃，薄壁件至80℃，使其提高温度，有足够的热量来融化掉所有白模。以提高50℃浇注温度1500℃高锰钢液浇注筛板为例，顶注(直、横、内浇道合一)，如喉管浇口杯下接直、横、内浇道，浇道偏大、偏多，则进入型腔的钢液温度过高、过快，使腔内过热，而产生的缺陷有:粘砂、化学粘砂、涂层开裂、剥落造成胀砂、结疤、鼓凸、多肉等，塌砂、腔内钢液进入过速过猛冲击力过大，温度又过高，使局部砂型溃崩、塌散，使铸件报废;同样的过热浇注温度，而采用底注，直、横、内浇道截面过小、偏少

4、，使钢液进内腔时速度变缓变慢，时间又过长，促使温度降低过甚，以致局部地方白模完全干净融化，而产生的缺陷:皱皮、积碳、里皮、粘砂、物理机械粘砂，钢液、砂、白模分解残余液、固物光亮碳和焦油，粘结在一起，难以清理，浇不到、缺肉、重皮、夹渣、夹杂、夹气---等等。所以必须要考虑对铸件相适应的浇注系统，直、横、内截面积，以控制进入型腔的适当的速度，温度和热场的分布，才能获得合格铸件。2、渣、杂的排除。白模受合金液提供热量后热解形成一次气相、液相和固相。气相主要由CO、CO2、H2、CH4和分子量较小的苯乙烯以及它们的衍生物组成;液相由

5、苯、甲苯、乙烯和玻璃态聚苯乙烯等液态烃基组成;固相由聚苯乙烯形成的光亮碳和焦油状残留物组成。其光亮碳、气相、液相形成熔胶粘着状;液相二次分解形成二次气相和固相，液态中二聚物、三聚物及再聚物，会出现粘稠的沥青状粘液态，这些物质在整个浇注系统流动过程中，会随着合金液进入型腔而形成夹渣、夹杂。因此在进入内浇道前设法直、横、内浇道中端头或两端留有集渣坑(包)，以利集中，因此内浇道截面能扼制流速、流量，使渣档在横浇道二端俘集;进入型腔的合金液温度具有一定流动性，以便让渣上浮，同时留出一定时间使渣能浮至液面;内浇口截面的大小、分布、角度

6、，使进入型腔的合金液不产生紊流，不利浮渣，而要平静和稳定的上升，利于浮出渣，最后将这些渣杂纳入冒口或设置集渣包中，所以浇注系统设计时必须仔细考虑集渣排渣等工艺措施。3、排气。白模在高温合金液的作用下进而热解反应，尤其1350℃---1550℃急剧裂解，析出H2可达48%，聚苯乙烯热解时析出气体(CnH2n,H2,CH4等)，800℃时165---175cm3/g，1000℃时500---518cm3/g，1200℃时738---689cm3/g，不同合金浇注温度下的EPS发气量:锌合金450℃时，25cm3/g，银合金750

7、℃时，40cm3/g，铸铁1300℃时，300cm3/g,，铸钢，1550℃时500---600cm3/g。白模在浇注系统和模型中的量(大小、结构、形状、重量及布置)起着决定性作用，加上浇注温度、浇注速度，直接影响发气量，由于发气量在不同温度区间是不一样的，首先控制好在浇注过程中的白模发气量，浇注温度过高、速度又快，尤其是直浇道短粗，极易发生气体爆发，再加上真空泵吸气偏小，造成反喷，危及安全，设计控制白模量(密度、大小)，使发气平稳有序;在平稳有序的浇注下，白模产生气体和砂型中出来气体和合金液析出气体，及时由真空泵吸出或通过

8、浇注系统的冒口(出气冒口)、集渣冒口逸出。必须协调好真空泵从砂箱中的上、中、下、底部吸气方向，和热气上升的规律，使气体吸排干净，否则，砂箱底下吸气，真空泵吸气偏小，同时产生的气体并不少，这样就出现铸件某处断面，热气上升，吸气向下二者相持而产生大量气孔。4、型腔温度场。浇注系统尤其是内浇道的