低压铸造的现状与发展前景

1、铸造工程基础论文低压铸造技术浅谈低压铸造技术的现状与发展低压铸造是一种先进的铸造生产技术，随着机械行业的不断发展，低压铸造在国内外的铸造生产中也得到了很大的发展，出现了一些新技术、新工艺，从而提高了低压铸造产品的质量，取得了高的成品率。低压铸造是介于压力铸造与重力铸造之间的一种铸造方法，具有金属液充型平稳，铸件组织致密，工艺出品率高，易实现自动化等优点，特别适用于复杂、薄壁铸件的生产，在现代工业中应用非常广泛。低压铸造最早由英国人提出，其目的是解决重力铸造中浇注系统充型和补缩的矛盾，低压铸造解决了重力铸造中充型平稳性与补缩的矛盾，使铸件品质大大提高。低压铸造还解决了厚大断面铝合金铸件的壁厚效应

2、，有效提高了厚大断面铸件的致密性。我国低压铸造工艺发展地较晚，上世纪五十年代才开始使用，之后这一工艺得到发展，有关部门也相继召开低压铸造经验交流会，介绍国内先进的低压铸造设备和工艺。低压铸造的基本原理是：一定温度的金属液在气体压力作用下，沿升液管自下而上通过浇道缓慢进入并充满型腔和冒口，然后增压保压直至铸件完全凝固，最后解除压力使升液管和浇道中尚未凝固的金属液由于自重流回保温炉或培竭中。低压铸造由于其浇铸方式和凝固状态的特殊性，从而决定了其工艺的显著特点：1 1）金属液充型平稳，充型速度可根据铸件的不同结构和铸型的不同材料等因素进行控制，充型时可避免金属液产生翻腾、冲击和飞溅，减少二次氧化，卷

3、气，冷隔等铸件缺陷，提高铸件质量；2 2）金属液在压力作用下充型，流动性增加，有利于获得轮廓清晰的铸件，一次卷入的几率也大为减少；3 3）铸件在压力作用下凝固，可得到充分的补缩，故铸件组织致密，力学性能提高；4 4）可以大幅度提高工艺出品率。低压铸造是目前较为广泛应用的铸造成型工艺，随着工业技术的不断发展，对低压铸造质量的要求越来越高。目前低压铸造方面出现了多种新技术，下面介绍几种：1 1）电磁泵低压铸造技术传统的低压铸造方法主要采用压缩空气充型、保压来完成铸造过程，它存在着很多问题。目前国际上比较流行的 CosworthCosworth 工艺应用于生产一级方程式赛车发动机，可以得到高质量的铸

4、件，其关键技术之一就是采用了电磁泵充型低压铸造技术。采用电磁泵充型和保压的低压铸造设备生产过程非常稳定。采用电磁泵具有以下优点：金属液传输平稳，无剧烈的加压和减压过程，避免由湍流儿引起的氧化和吸气；所有金属液经过强磁场作用对改善铸件的组织、性能有积极的作用；流量及加压规范可精确、连续控制，反应迅速准确，严格执行铸造工艺，且重复性好；炉体内不加压缩空气。并可在保护气氛下工作，从而减少气体侵入，防止金属液被二次污染，减少气孔及二次氧化夹渣，因而可以避免由压缩空气的干燥程度不同及压力变化带来的质量不稳定问题。2 2） 新低压铸造技术富士重工业株式会社介绍了一种新低压铸造的方法， 其特点为：保温炉和低

5、压铸造机分离，因此对保温炉模具的热影响达到最小程度，仅需少量的冷却介质及模具的控温度控制更加容易，精确；保温炉内单独设置一加压罐，提高液压加压控制能力及反应灵敏性；提高液面位置的控制精度。该法可生产最小壁厚为 2mm,2mm,组织致密，力学性能优良的铝合金铸件；生产的铝合金缸盖与普通低压铸造法相比，质量减轻 10%,10%,性能优异。3 3） 反重力铸造技术反重力铸造利用外加压力使合金液沿着与重力相反的方向自下而上充型并凝固成形，具有充型平稳、充型速率可控、温度场分布合理、压力下凝固及有利于铸件凝固补缩的特点，铸件的力学性能好、组织致密、铸造缺陷少，目前获广泛应用。按不同工艺过程，反重力铸造又

6、分为低压铸造、差压铸造、调压铸造等。低压铸造是最早的反重力铸造技术，差压铸造法是 6060 年代初发展起来的铸造新方法。这种方法源于低压铸造，它兼有低压铸造和压力釜铸造的特点。调压铸造技术是在差压铸造技术的基础上发展而来的一种先进铸造技术，其充型能力强，补缩能力高，兼具真空冶金效应。随着计算机硬件水平的提高，铸造 CAECAE 软件对实际生产的指导作用日益显著。低压铸造领域也开始使用它们来优化和改进工艺，以便提高产品质量、降低废品率、减少冒口损耗、提高成品率、缩短试制周期、降低生产成本、减少工艺设计对人员经验的依赖、保持工艺设计水平稳定等。经十多年开发的计算机模拟仿真中北大学铸造中心 CAST

7、sofCASTsof 任分析优化铸造工艺的专用系统，是在生产实践中完善的软件产品：它以充型过程、凝固过程数值模拟技术为核心。进行铸造工艺的分析，可完成多种合金材质和铸造方法的流动分析、凝固分析、流动和温度的耦合分析。低压铸造技术的发展趋势有以下几个方面：1 1）采用新的加压方式，提高气体压力和金属液流量的控制精度和平稳性；2 2）低压铸造工艺与多种铸造工艺相结合；3 3）大型铸件低压铸造技术；4 4）低压铸造设备向全自动、高精度、大型化发展。低压铸造技术是一种多用途的先进的铸造工艺方法，该技术铸造的铸件质量优良应用范围广泛，并不断地在扩展，同时，越来越多的科研人员开始投入或关注低压铸造技术的研发，使得低压铸造技术的应用前景更加广阔。参考文献1111 唐多光.2121 世纪低压铸造技术的展望. .特种铸造及有色合金 200220