?重力鑄造加工過(guò)程中氣孔的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及鑄型條件、澆注過(guò)程、模具設(shè)計(jì)、合金成分和熔煉質(zhì)量等多個(gè)方面。原因可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面:
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一、氣體來(lái)源
鑄型中氣體:
原有空氣受熱膨脹:行腔和型砂孔隙中原有的空氣在金屬液的高溫作用下受熱膨脹,體積增加,可能無(wú)法及時(shí)排出而留在鑄件中形成氣孔。
水分汽化:濕型鑄型中存在較多的水分,這些水分在金屬液的熱作用下會(huì)汽化并遷移,水轉(zhuǎn)變成過(guò)熱蒸汽時(shí)體積會(huì)急劇膨脹,部分蒸汽可能無(wú)法逸出而形成氣孔。
粘結(jié)劑、附加物和雜質(zhì)分解:粘結(jié)劑、附加物和雜質(zhì)中的有機(jī)物質(zhì)在受熱時(shí)會(huì)分解與燃燒,產(chǎn)生大量氣體;無(wú)機(jī)物受熱分解也可能產(chǎn)生氣體。這些氣體如果未能及時(shí)排出,就會(huì)留在鑄件中形成氣孔。
金屬液中的氣體:
液態(tài)金屬中的氣體:液態(tài)金屬在冷卻凝固過(guò)程中,由于氣體溶解度下降,析出的氣體可能來(lái)不及逸出而留在鑄件中形成氣孔。這類氣孔主要是氫氣孔和氮?dú)饪住?br>合金液中的夾渣或氧化皮:合金液中的夾渣或氧化皮上附著的氣體也可能被混入合金液中,進(jìn)而在鑄件中形成氣孔。
二、澆注過(guò)程
澆注速度:澆注速度過(guò)快時(shí),金屬液可能會(huì)卷入大量空氣,這些空氣在鑄件凝固前無(wú)法完全排出,從而形成氣孔。
澆注系統(tǒng):澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理,如內(nèi)澆口截面過(guò)小或排氣不暢,都可能導(dǎo)致氣體無(wú)法順利排出而留在鑄件中。
三、模具和鑄型條件
模具排氣不良:模具的排氣孔或排氣槽設(shè)計(jì)不合理,或在使用過(guò)程中被堵塞,都會(huì)導(dǎo)致氣體無(wú)法排出而形成氣孔。
鑄型溫度:鑄型溫度過(guò)高或過(guò)低都可能影響氣體的排出。溫度過(guò)高時(shí),金屬液與鑄型的反應(yīng)可能加劇,產(chǎn)生更多氣體;溫度過(guò)低時(shí),金屬液流動(dòng)性差,氣體難以排出。
涂料問題:鑄型涂料過(guò)多或涂料不均勻也可能影響氣體的排出。涂料過(guò)多會(huì)阻礙氣體的逸出通道;涂料不均勻則可能導(dǎo)致局部氣體積聚。
四、合金成分和熔煉質(zhì)量
合金成分:合金中某些元素的存在可能增加氣體的產(chǎn)生。例如,鐵液內(nèi)惰性氣體(如氮?dú)猓┻^(guò)多且排放不出來(lái)時(shí),就容易導(dǎo)致氣孔的產(chǎn)生。
熔煉質(zhì)量:合金液的熔煉質(zhì)量不佳,如除氣不干凈、氧化嚴(yán)重等,都會(huì)增加氣孔產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。