消失模鑄造間隙壓力的阻力作用
干砂消失模鑄造是一種全新的鑄造技術，與普通濕砂型鑄造相比，干砂消失模鑄造具有鑄件質量高生產成本低結構設計自由度尤應用范圍廣等許多優點，是鑄造工藝的一個重要發展方向。
干砂消失模鑄造成型理論不同于傳統的濕砂型鑄造，其在金屬液充型過程中包含著多種物理化學現象，包括傳熱流動化學反應、凝固等，使得金屬液的充型過程 加復雜由于EPS模樣氣化分解及與金屬液之間的相互作用，導致金屬液充型時的流場、溫度場、充型能力以及鑄造缺陷的產生等，完全不同于普通濕砂型鑄造，并 終影響到鑄件質量為此，國內外的學者對金屬液充型過程流動及傳熱方面進行了大量試驗研究，并取得了許多有益的成果，為進行消失模鑄造工藝設休推動消失模技術在生產中應用奠定了基礎。在本文中，作者對消失模鑄造金屬液充型過程特點方面的國內外研究成果及存在的問題，進行了綜合分析，并介紹了作者近幾年來的研究結果。
在普通濕砂型鑄造中，金屬液從內澆道進入型腔以后，將沿慣性流動方向向前流動，直至遇到型壁后形成回流甚至渦流。而在干砂消失模鑄造中，金屬液的充型過程則比較復雜。充型時，在金屬液熱輻射作用下，金屬液尚未與模樣接觸，模樣就已開始氣化，在金屬液與模樣之間形成一個間隙，其中充滿模樣分解產物，并通過該間隙與金屬液之間發生相互作甩由于該間隙中氣體壓力的阻礙作用，顯著降低了金屬液充型時的慣性作用，導致金屬液充填方式不同于普通濕砂型鑄造在常壓下充型時，金屬液端部呈凸狀在型膜樣氣化后的)中向前移動，模樣分解產物被擠向型壁；在負壓下充型時，金屬液優先沿型壁向前充填，容易將模樣碎塊及分解物卷入到金屬液中，產生氣孔缺陷文中用電觸頭記錄方法測量了金屬液的充型形態，表明，施加負壓以后，金屬液的充型速度大幅度提高。分別研究了不同條件下的金屬液流動形態，得到了與前述相似的結果。
1976年，中國的徐世達等人采用高速攝影方法研究了模樣密度、澆注速度合金種類等因素對充型的影響，指出，底注時金屬液充型比較平穩，基本呈波浪直線型。S.Shivkumar研究了澆注系統對金屬液充型的影響，指出澆注系統性質顯著影響著金屬液充填方式，水平澆注時，充填速度呈先快后慢趨勢；而垂直澆注時，則呈先慢后快再慢的變化趨勢。認為，對于負壓消失模鑄造，采用封閉式澆注系統時，金屬液充型比較平穩，有利于減少或消除氣孔缺陷日本的直井孝夫等人試驗研究結果得到，在階梯式澆注方式中，如果采用實型直澆道，金屬液 先從上內澆道開始充型；而采用空型直澆道時，金屬液則 先從下內澆道開始充填型腔。采用數值模擬技術，研究了金屬液在階梯式澆注系統中的充型特點，得到了與上述相同的結果。
對金屬液充填平板狀消失模時的二維流場進行了數值模擬。把模樣氣化速度做為金屬液充型過程控制元，對消失模鑄造三維充型過程進行了數值模擬，得到了與前述相同的流場特點。
綜合上述分析可見，國內外學者在金屬液充填消失模過程流動方面做了許多工作，但還很不完善，沒有形成系統性，研究結果多是在一定條件下得到的，雖然可以較定量地描述特定條件下的充型特點，但是受實驗條件的限制，不能綜合反映各種因素對金屬液充型的影響，而且許多重要影響因素沒有考慮，因此缺乏預測性采用計算機數值模擬技術，則不受試驗條件的限制，可以定量地研究金屬液的充型過程及各種因素的影響規律，預測鑄造缺陷的產生等，是研究干砂消失模鑄造的一個重要手段但是，在現有的數值模擬研究中，把模樣的氣化速度做為金屬液的充型速度，沒有考慮金屬液模樣間隙壓力的阻力作用。
而大量研究結果表明，充型過程中金屬液模樣間隙壓力的大小，直接影響金屬液充型速度的大小。因此，在研究金屬液充型過程時，如果不考慮金屬液模樣間隙壓力的影響作用，必將產生較大偏差，難以綜合反映模樣性能涂料透氣性與厚度以及澆注工藝等因素對金屬液充型過程的影響，故與實際情況相差較大近年來，本文作者對金屬液充型消失模過程進行了系統研究，建立了金屬液充型過程中金屬液一模樣間隙壓力與間隙寬度變化計算表達式，并把該間隙壓力做為金屬液充型速度的控制元，禍合金屬液充型過程傳熱，對干砂消失模鑄造金屬液三維充型流動及澆注系統與負壓對充型流動的影響規律，進行了數值模擬研究。
研究了金屬液充型過程氣隙壓力與氣隙寬度變化特點，并考察了模樣發氣性、模樣密度涂料透氣性與厚度等因素對氣隙壓力與氣隙寬度的影響規律是三維充型過程模擬結果由于氣隙壓力的阻礙顯著降低了金屬液充型流動時的慣性作用，無論是頂注還是側注，金屬液從內澆道開始均以放射狀形式均勻向前充填，金屬液 后充填部位是距內澆道 遠處數值模擬結果與現有試驗結果完全相同，表明金屬液模樣間氣隙壓力可以做為金屬液充型過程流動控制元。這樣，通過氣隙壓力變化的調節作用，可以綜合地反映模樣性質、涂料性質及工藝等因素對金屬液充型過程流動的影響規律。
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