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液态金属流经直浇道时的吸气、撇渣原理及应用

来源:铸造??作者: 朱丽娟 董秀琦 张佳平 朱春熙

  液态金属流经直浇道时的吸气问题是二十多年前就提出〔1〕的一个古老而又年轻的课题。这一问题争论至今虽有定论〔2〕,但还存有异议。矛盾的主要焦点是,一方认为直浇道附近砂型中的气体可被流动产生的负压吸入液流,另一方认为当液流内部压力P大于浇注系统型壁表层的气体压力P0时,是充满流动,当P = P0时液态金属将脱离型壁,但无论怎样,型壁上的气隙与液态金属之间没有驱动气体侵入的压力差存在,故气体不可能被吸入流股而是被液流带走卷入型腔的。持续多年争论的各方面均有坚实的理论依据,而通过实验来判定是非又很难,因为双方的结论都是气体进入了型腔,用现代的测试手段很难鉴别出气体是被“带入”的还是“吸入”的,这样就迫使我们不得不认真对双方的观点进行推敲以便找到真正的机理借以指导实践。

  1 理论分析

  1·1 吸气的原理分析

  说法Ⅰ,如图1所示。

液态金属流经直浇道时的吸气、撇渣原理及应用

  取1-1,2-2断面的伯努力方程〔3):

液态金属流经直浇道时的吸气、撇渣原理及应用

  式中:Z1,Z2──平均位置水头, m

  P1,P2──断面1-1和2-2的压力, N

  V1,V2──断面1-1和2-2的流速, m/s

  γ──为液态金属的重度, N/m3

  g──为重力加速度,9·8m/s2

  由于取2-2为基面,因而Z2=0;h1-2为断面1-1到2-2上阻损水头。设浇道为等径管,故可知V1= V2。

  由于顶注直浇道敞开对铸型,故P2= P0。

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