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公司基本資料信息
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下面以半無(wú)限大的鑄件為例,運(yùn)用導(dǎo)熱微分方程式
求鑄件和鑄型中的溫度場(chǎng)。
假設(shè)具有一個(gè)平面的半無(wú)限大鑄件在半無(wú)限大的鑄
型中冷卻,如圖123所示。鑄件和鑄型的材料是均質(zhì)
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的,其熱擴(kuò)散率α1 和α2 近似地為不隨溫度變化的定值,鑄型的初始溫度為t20,并設(shè)液態(tài)金
屬充滿鑄型后立即停止流動(dòng),且各處溫度均勻,即鑄件的初始溫度為t10,將坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)
在鑄件與鑄型的接觸面上。在這種情況下,鑄件和鑄型任意一點(diǎn)的溫度t與y和z無(wú)關(guān),為
一維導(dǎo)熱問(wèn)題。
(1)鑄型的蓄熱系數(shù) 鑄型的蓄熱系數(shù)b2 (b2= c2ρ2λ槡2)表示鑄型從其中的金屬中吸
取并儲(chǔ)存于本身中熱量的能力。蓄熱系數(shù)b2
越大,鑄型的激冷能力就越強(qiáng),金屬液于其中
保持液態(tài)的時(shí)間就越短,充型能力下降。金屬型鑄造中,經(jīng)常采用涂料調(diào)整其蓄熱系數(shù)b2
。
為使金屬型澆口和冒口中的金屬液緩慢冷卻,常在一般的涂料中加入b2
很小的石棉粉。
(2)鑄型的溫度 預(yù)熱鑄型能減小金屬與鑄型的溫差,從而提高其充型能力。例如,在
金屬型中澆注鋁合金鑄件,將鑄型溫度由340℃提高到520℃,在相同的澆注溫度 (760℃)
下,螺旋線長(zhǎng)度由525mm增加到950mm。在熔模鑄造中,為得到清晰的鑄件輪廓,可將型
殼焙燒到800℃以上進(jìn)行澆注或利用型殼焙燒剛結(jié)束的高溫余熱進(jìn)行澆注。
二、影響充型能力的因素及提高充型能力的措施
影響充型能力的因素是通過(guò)兩個(gè)途徑發(fā)生作用的:影響金屬與鑄型之間熱交換條件,而
改變金屬液的流動(dòng)時(shí)間;影響金屬液在鑄型中的水力學(xué)條件,而改變金屬液的流速。影響液
態(tài)金屬充型能力的因素是很多的,為便于分析,將所有的因素歸納為如下四類:
1金屬性質(zhì)方面的因素
這類因素是內(nèi)因,決定了金屬本身的流動(dòng)能力———流動(dòng)性。
(1)合金的化學(xué)成分 合金的化學(xué)成分決定了結(jié)晶溫度范圍,因此合金的流動(dòng)性與其成
分之間存在著一定的規(guī)律性。在流動(dòng)性曲線上,對(duì)應(yīng)著純金屬、共晶成分和金屬間化合物的
地方出現(xiàn)大值,而隨結(jié)晶溫度范圍的增加,流動(dòng)性下降,且在大結(jié)晶溫度范圍附近出現(xiàn)
小值 (如圖118、圖119所示)。