侵入性气孔是消失模铸钢件气孔产生的主要形式,精密铝合金低压铸造其形成原因有以下几方面。(1)浇注过程中,浇注时间过短,充型过快,泡沫塑料模样不能被迅速汽化,裂解的液态产物进入金属液中,北京铝合金低压铸造铸件凝固后,气体不能被排出,而在铸件中形成气孔。(2)泡沫塑料模样的发气量随浇注温度的升高而急剧增大,图2为浇注时气体压力随浇注时间的变化,可以看出,浇注的瞬间气体压力急剧升高,由于铸钢浇注温度较高,浇注时瞬间发气量很大,气体不能被及时排出,特别是钢液在紊流状态时将气体卷入其中,形成气孔。
熔模铸造工艺过程较复杂,且不易控制,精密铝合金低压铸造使用和消耗的材料较贵,故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。北京铝合金低压铸造加工厂熔模铸造生产的第一个工序就是制造熔模,熔模是用来形成耐火型壳中型腔的模型,所以要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件,首先熔模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。此外熔模本身的性能还应尽可能使随后的制型壳等工序简单易行。
(1)浇注位置应尽量使重要的大表面处于竖直或倾斜状态,有利于金属液的平稳充型和塑料模样的逐渐汽化,使气隙压力较小及保持平衡。(2)精密铝合金低压铸造浇注系统优先选用封闭式的底注、阶梯浇注或侧注,保证金属液的平稳流动及避免浇注过程中大量空气进入型腔。(3)提高金属液的浇注温度,减小浇注速度,有利于泡沫塑料模样的充分汽化和迅速地排出。北京铝合金低压铸造加工厂实践证明提高浇注温度可有效地减小气孔等一系列铸造缺陷。铸钢件浇注温度应在1600℃以上,此时应保证涂料有较高的高温强度,否则会导致较严重的粘砂。
3、精密铝合金低压铸造铸件局部增碳,当钢液引入铸型的方法不当时,在浇注过程中,泡沫塑料模样的液态产物被卷入金属液内部,而后又进一步分解为固相碳和气体。气体若未能逸出金属液而留在金属内部即导致气孔产生;而固相碳则直接为钢液所吸收,从而造成了北京铝合金低压铸造铸件局部含碳量提高,形成铸件局部增碳缺陷。