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浇注蔬菜大棚管的成型过程

作者:天津鑫鸿晟钢管有限公司 浏览: 发表时间:2019-12-26 16:33:14

        由于浇注过程中金属液、泡沫塑料模型、铸型三者相互作用,消失模铸造是液态金属将模样“消失”掉,金属液取代模样空间而成形的蔬菜大棚管。在金属液流动前沿存在着复杂的物理化学反应、传热、传质现象,消失模铸造的浇注工艺比普通砂型铸造复杂得多。消失模铸件的浇15%-20%,适宜的浇注速度应能使金属液在铸型内的上升速度等于或接近泡沫塑料模型的气化速度。浇注的原则应是“一慢、二快、三稳”:采用大的浇口杯;尽量快速浇注不可中断。组芯造型铸造技术(corepackagecasting)又称为精密砂型铸造技术,就是用一组装配好的砂芯代替砂型来生产铸件,这组装配好的砂芯就称为组芯,即组芯由单个砂芯组装而成。组芯造型技术与湿型砂铸造工艺相比具有尺寸精度高、大量减少砂循环、采用气体硬化单一芯砂系统(添加有机或无机粘结剂的芯砂可有效地回收,回收率达95%以上)等优点。造芯造型的主要工艺步骤包括:制芯、装配砂芯、浇注和凝固、后处理等。铸造工艺是将金属加热至液态,然后浇注到模具之中,冷却后得到金属零件。然而,通常的铸造过程必然伴随着形核、长大过程,如果晶粒过于粗大,会大大影响到金属零件的冶金质量。人们始终在思索:是不是能够通过加快金属的凝固过程,使得晶粒充分细小,则零件的质量可以得到极大的提高。思想的飞跃可以产生创新的火花,由此引出许多新技术、新工艺。这里介绍一种***的喷射成形技术,即通过液态金属直接喷射,将金属材料高速堆积到模具的型腔内,形成具有一定复杂程度的蔬菜大棚管,即通过提高形核率、抑制长大率(仅有形核、绝少长大),获得高质量的成形件。

        喷射成形技术的优越性表现在以下几方面。(1)技术链是类似技术中最短的,它直接在精炼炉后作为其后续工序完成成形,金属或合金熔化后直接以雾滴的形态通过喷嘴喷出;(2)其喷射速率达到500-800m/s,每分钟的喷射量可达30-60kg的合金液甚至更高(取决于喷嘴),成形效率非常高,与热喷涂技术相比,要快几十倍甚至数百倍;(3)成形件的精度较高,可以达到近净成形的水平,这样就可以减少后续工艺步骤,例如用这个方法得到的涡轮盘坯件,可直接在热模锻压机上进行终成形;(4)所得坯件的冶金质量非常好,既无成分偏析,又很少冶金缺陷,组织状态远优于铸态组织,例如釆用模具钢制造出的金属模具,其寿命是一般模具的几倍。这样得到的蔬菜大棚管尺寸精度能够得到保障,冶金质量非常优良,在工程实际上可以有极其广泛的应用。与其他相关技术相比,此技术亦有很多优越性。一般的热喷涂技术,不能直接使用液体金属,由此产生的原材料制备困难是需要克服的,热喷涂需要使用粉末或丝材。与热喷涂技术相比,喷射成形直接将金属锭料熔化即可,既避免了粉末冶金技术氧化严重、工序繁多的问题,亦可避免金属丝材难以制造的问题。况且,如果采用真空熔炼技术,在金属锭料熔化的同时,可以对材料进行精炼,使液态金属的质量等级大大提高。喷射成形将金属熔体的雾化与沉积成形合二为一,可直接由液态金属制取快速礙固预制形坯,实现制取近净成形的坯件。这个过程看似简单,从材料到零件的技术链非常简短,易于实现快速制造,但是这个工艺对于技术的要求非常高,有如下问题需要着重加以解决。

        (1)为了实现增多形核中心,使形核过程加速,可以采用合金,通过控制合金的成分来达到增大非自发形核的形核率。因此,对于金属零件的选材,应当与一般的制造过程不同,如果采用喷射成形,则在使用的材料成分上要作适当的调整。(2)由于冷却速度极快,喷射成形所得到的组织具有快速凝固组织的特点,从微观上看,内部是极其均匀细小的晶粒,并且有低的偏析倾向和过饱和的固溶程度,弥补了普通铸锭因冷却速度偏低而引起的材料组织的不足。是质量分数为12%的V钢用普通铸造和喷射成形所得到的显微组织的比较,它们的放大倍数相同,后者的晶粒明显比一般的铸态组织细12个数量级,冶金缺陷亦少得多。

  

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