流动性与充型能力课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《流动性与充型能力课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 流动性 能力 课件
- 资源描述:
-
1、1.2.1 液态金属的流动性与充型能力液态金属的流动性与充型能力 液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力,叫做液态金属充填铸型的能力,简称液态金属的的能力,叫做液态金属充填铸型的能力,简称液态金属的充型能力充型能力。液态金属的充型能力首先决定于其本身的流动。液态金属的充型能力首先决定于其本身的流动能力,同时又受到外界条件如铸型性质、浇注条件、铸型能力,同时又受到外界条件如铸型性质、浇注条件、铸型结构等因素的影响,是各种因素的综合反映。结构等因素的影响,是各种因素的综合反映。液态金属本身的流动能力称为液态金属本身的流动能力称为流
2、动性流动性,它由液态金属的成,它由液态金属的成分、温度、杂质的含量等决定,与外界因素无关。分、温度、杂质的含量等决定,与外界因素无关。流动性是确定条件下的充型能力。液态合金的流动性好,流动性是确定条件下的充型能力。液态合金的流动性好,其充型能力强;反之其充型能力差。但这可通过外界条件其充型能力强;反之其充型能力差。但这可通过外界条件来提高充型能力。来提高充型能力。在不利的情况下,由于液态金属充性能力在不利的情况下,由于液态金属充性能力不好,则可能在铸件上产生不好,则可能在铸件上产生浇不足浇不足、冷隔冷隔等缺陷。等缺陷。一一、液态金属的流动性与充型能力、液态金属的流动性与充型能力流动性对于排除液
3、体金属中的气体和杂质,凝固过程中的补流动性对于排除液体金属中的气体和杂质,凝固过程中的补缩,防止开裂,获得优质的液态成形产品,有着重要的影响。缩,防止开裂,获得优质的液态成形产品,有着重要的影响。液态金属的流动性越好,气体和杂质越易于上浮,使金属液液态金属的流动性越好,气体和杂质越易于上浮,使金属液得以净化。良好的流动性有利于防止缩松、热裂等缺陷的出得以净化。良好的流动性有利于防止缩松、热裂等缺陷的出现。液态金属的流动性越好,其充型能力就越强,反之其充现。液态金属的流动性越好,其充型能力就越强,反之其充型能力就差。一般来说,液态金属的粘度越小,其流动性就型能力就差。一般来说,液态金属的粘度越小
4、,其流动性就越好,充型能力越强。越好,充型能力越强。螺旋型试样螺旋型试样 液态金属的流动性可用试验的方法进液态金属的流动性可用试验的方法进行测定,最常用的是用浇注行测定,最常用的是用浇注“流动性流动性试样试样”的方法衡量的。的方法衡量的。在实际中,是将试样的结构和铸型性在实际中,是将试样的结构和铸型性质固定不变,在相同的浇注条件下,质固定不变,在相同的浇注条件下,例如在液相线以上相同的过热度或在例如在液相线以上相同的过热度或在同一的浇注温度下,浇注各种合金的同一的浇注温度下,浇注各种合金的流动性试样,以试样的长度来表示该流动性试样,以试样的长度来表示该合金的流动性。合金的流动性。由于影响液态金
5、属充型能力的因素很由于影响液态金属充型能力的因素很多,很难对各种合金在不同的铸造条多,很难对各种合金在不同的铸造条件下的充型能力进行比较,所以,常件下的充型能力进行比较,所以,常常用上述固定条件下所测得的合金流常用上述固定条件下所测得的合金流动性来表示合金的充型能力。动性来表示合金的充型能力。常用合金的流动性常用合金的流动性(试样截面试样截面8mm8mm)纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围很窄的合金停止流动机理纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围很窄的合金停止流动机理 在金属的过热量未散失尽以前为纯液态流动,在金属的过热量未散失尽以前为纯液态流动,图图a),为,为区。区。金属液继续流动,冷的前端
6、在型壁上凝固结壳,金属液继续流动,冷的前端在型壁上凝固结壳,图图b),而后的金属液是在被加热了的沟道中流,而后的金属液是在被加热了的沟道中流动,冷却强度下降。由于液流通过动,冷却强度下降。由于液流通过区终点时,区终点时,尚具有一定的过热度,将已凝固的壳重新熔化,尚具有一定的过热度,将已凝固的壳重新熔化,为第为第区。所以,该区是先形成凝固壳,又被区。所以,该区是先形成凝固壳,又被完全熔。完全熔。第第区是未被完全熔化而保留下来的一部分固区是未被完全熔化而保留下来的一部分固相区,在该区的终点金属液耗尽了过热热量。相区,在该区的终点金属液耗尽了过热热量。在第在第区里,液相和固相具有相同的温度:区里,液
7、相和固相具有相同的温度:结结晶温度。由于在该区的起点处结晶开始较早,晶温度。由于在该区的起点处结晶开始较早,断面上结晶完毕也较早,往往在它附近发生堵断面上结晶完毕也较早,往往在它附近发生堵塞,图塞,图c)。二、液态金属停止流动机理二、液态金属停止流动机理 对于宽结晶温度范围的合金,在液态金属对于宽结晶温度范围的合金,在液态金属的过热热量完全散失之前也是纯液态流动。的过热热量完全散失之前也是纯液态流动。随流动继续向前,液态金属的温度降至合随流动继续向前,液态金属的温度降至合金的液相线以下,液流中开始析出晶体,金的液相线以下,液流中开始析出晶体,顺流前进并不断长大。顺流前进并不断长大。液流前端由于
8、不断与型壁接触,冷却最快,液流前端由于不断与型壁接触,冷却最快,析出晶粒的数量最多,使金属液的粘度增析出晶粒的数量最多,使金属液的粘度增大,流速减慢。当晶粒数量达到某一临界大,流速减慢。当晶粒数量达到某一临界值时,便结成一个连续的网络。若造成金值时,便结成一个连续的网络。若造成金属液流流动的压力不能克服此网络的阻力,属液流流动的压力不能克服此网络的阻力,就发生阻塞而停止流动。就发生阻塞而停止流动。合金的结晶范围越宽,枝晶就越发达,液合金的结晶范围越宽,枝晶就越发达,液流前端析出相对较少的固相量,亦即在相流前端析出相对较少的固相量,亦即在相对较短的时间内,液态金属便停止流动。对较短的时间内,液态
9、金属便停止流动。试验表明,在液态金属的前端析出试验表明,在液态金属的前端析出1520%的固相量时,流动就停止。的固相量时,流动就停止。结晶温度范围很窄宽的合金的停止流动机理结晶温度范围很窄宽的合金的停止流动机理 三、液态金属充型能力的计算三、液态金属充型能力的计算液态金属是在过热情况下充填铸型的,与铸型之间发生着强烈的热液态金属是在过热情况下充填铸型的,与铸型之间发生着强烈的热交换,是一个不稳定传热过程,因此,液态金属对铸型的充填也是交换,是一个不稳定传热过程,因此,液态金属对铸型的充填也是一个不稳定的流动过程。一个不稳定的流动过程。l=v t 主要是计算流动时间主要是计算流动时间tgHv2假
10、设以某成分合金浇注一水平棒形试样,合金的充型能力以假设以某成分合金浇注一水平棒形试样,合金的充型能力以l表示。表示。V:在静压头在静压头H作用下液态金属在型腔中的平均流速作用下液态金属在型腔中的平均流速t:液态金属自进入型腔到停止流动的时间液态金属自进入型腔到停止流动的时间 由流体力学原理可知由流体力学原理可知 H:液态金属的静压头,液态金属的静压头,:流速系数流速系数 假设:假设:铸型与液态金属接触表面的温度在浇注过程中不变;铸型与液态金属接触表面的温度在浇注过程中不变;液态金属在型腔中以等速流动;液态金属在型腔中以等速流动;液流断面上各点温度是均匀的;液流断面上各点温度是均匀的;热量按垂直
11、于型壁的方向传导,不考虑对流与辐射。热量按垂直于型壁的方向传导,不考虑对流与辐射。以宽凝固范围的合金为例,时间以宽凝固范围的合金为例,时间t分为两个阶段分为两个阶段第一阶段:从浇注温度到液相线温度液态金属流动的时间第一阶段:从浇注温度到液相线温度液态金属流动的时间t1第二阶段:由液相线温度到停止流动的时间第二阶段:由液相线温度到停止流动的时间t2流动时间流动时间tt1+t2第一阶段第一阶段(t1)距液流端部距液流端部 x的的dx元段,在元段,在dt时间内通过表面积时间内通过表面积dA散出的热量,等散出的热量,等于该时间内金属温度下降于该时间内金属温度下降dT放出的热量,热平衡方程式为放出的热量
12、,热平衡方程式为 TcdVt)dAT(T型dd11T:dx元段的金属温度,元段的金属温度,T型型:铸型的初始温度,铸型的初始温度,dA:dx元段与铸型相接触的表面积,元段与铸型相接触的表面积,m2t:时间,时间,sdV:元段的体积,元段的体积,m3 1:液态金属的密度,液态金属的密度,kg/m3c1:液态金属的比热,液态金属的比热,J/kg:换热系数,换热系数,W/m2PFPdxFdxdSdV)(11型TTdTPcFdtvxTTTTPcFt型L型浇ln111式中式中 F-试样的断面积,试样的断面积,m2 P-断面积断面积F的周长,的周长,m当当t=x/v时,时,T=T浇浇;T=TL时,时,t=
展开阅读全文