СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛИТЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
37
7
Особенности формирования отливки при литье под низким давлением
Главная особенность технологии литья под низким давлением – возможность
регулирования в широких пределах скорости заполнения форм, что возможно за счет
регулирования расхода и давления сжатого воздуха. Такая особенность технологии
позволяет обеспечить спокойное и плавное заполнение металломформы в начальный
период заливки с последующей быстрой заливкой всей формы. Для получения
качественной отливки предпочтительно форму заполнять сплошным потоком, для
этого должно выполняться условие
2300
Re
<
µ
=
UR
где
U
– скорость потока;
R
– гидравлический радиус полости формы;
µ
–
кинематическая вязкость расплава; Re – критерий Рейнольдса.
При таких скоростях обеспечивается качественное плавное заполнение
формы и исключается захват воздуха расплавом, образование в отливках газовых
раковин, попадание в них окисных плен и неметаллических включений. Однако
уменьшение скорости потока, необходимое для сохранения его сплошности,
может вызвать преждевременное, т.е. до полного заполнения формы, охлаждение
и затвердевание расплава. Поэтому, как и в других литейных процессах, важно
согласовывать гидравлические и тепловые режимы заполнения формы расплавом.
Оптимальная скорость течения расплава в полости формы должна
составлять
U
=0,4…0,6 м/с. Скорость потока
U
и расстояние
Z
, которое проходит
расплав, пока температура его поверхности не становится равной температуре
кристаллизации, можно определить из следующих выражений.
Для металлической формы (кокиля):
ф кр
ф зал
1
ln
T T
T TUxc Z
−
−
β
ρ′
=
,
для песчаной формы:
2
ф кр
ф зал
ф
1
ln
13,1
−
−
ρ′
=
T T
T T
b
Uxc Z
где
с
′
– теплоемкость расплава;
ρ
– плотность расплава;
х
1
– половина толщины
отливки;
U
– скорость потока в форме;
β
– коэффициент теплоотдачи между
движущимся потоком расплава и стенкой формы,
кр
кр
х
λ
=β
,
λ
кр
– теплопроводность
краски,
х
кр
– толщина краски;
Т
зал
– температура заливаемого металла;
Т
кр
– температура кристаллизации сплава;
Т
ф
– температура формы;
b
ф
– коэффициент аккумуляции тепла формой.
