消失模铸造浇注系统与碳缺陷的减少

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　　了解了消失模铸造缺陷的形成与消失模铸造浇注系统、铸件结构、模样结构的关系，才能找出正确的解决方案。

　　一、消失模铸造主要缺陷形成机理分析

　　消失模铸造的主要碳缺陷（包括铸钢件的增碳缺陷、铸铁铸件的碳黑缺陷及皱皮缺陷）、白砂缺陷、涂料皮缺陷、气孔缺陷、缩孔及缩松缺陷、塌箱缺陷等。下面就碳缺陷的形成机理分析如下：

　　第一种情况由于高温金属液与含碳气氛接触，含碳气氛高温分解形成活性碳渗入金属液中形成增碳，这种情况下根据浇注位置的不同反映出的缺陷状态也不同，底注出现上表面增碳，顶注及中注出现整体增碳。

　　第二种情况是由于浇注过程中空气随浇注金属液进入型腔，泡沫型产生部分不完全燃烧，形成碳黑附着在型腔壁上及型腔内，形成增碳及铸铁件的皱皮缺陷。

　　第三种情况是在金属液进入浇注系统及型腔的过程中，金属液的流动速度超过泡沫型的气化速度，或者泡沫型中的黏胶、水分等气化速度慢或影响气化速度的组分液化聚集，在未分解时被金属液覆盖及卷入，在此状态下产生碳、氢、氧的彻底裂解，分解出单质碳，在铸钢中则形成局部增碳，在铸铁中则形成碳黑缺陷或皱皮缺陷。

　　二、防止碳缺陷的工艺措施

　　针对碳缺陷形成的三种情况，在消失模铸造中防止碳缺陷首先应从浇注系统入手，在浇注系统设计时遵循以下原则;

　　1）保证浇注过程中金属液流动平稳，不产生金属液在充型过程中飞溅与翻卷现象，以防止液态泡沫卷入金属液中产生铸件的增碳。

　　2）通过浇注系统的引入方式与尺寸的控制，调整型腔中金属液的温度分布，保证泡沫型的气化速度与金属液的表面温度、金属液的上升速度、涂料的排气速度相匹配，防止尖角及上面挤压式碳缺陷的形成。

　　3）在浇注系统金属液进入型腔的流动方向设计上尽可能避开泡沫性的粘结面，使粘结材料有充足的气化时间，减少不均匀增碳。

　　4）保证涂料合适的透气性，降低碳气氛的浓度，减少金属液与碳气氛的接触时间，尽最大可能减少碳缺陷。

　　5）对于结构合适的零件按先烧后浇工艺设计浇注系统，在浇注前先将泡沫烧尽，可避免谈缺陷。

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消失模碳缺陷的形成 泡沫材料是首因 工艺设计的不合理会加重碳缺陷。