CS60龙骨成型设备

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下面以半无限大的铸件为例，运用导热微分方程式

求铸件和铸型中的温度场。

假设具有一个平面的半无限大铸件在半无限大的铸

型中冷却，如图１２３所示。铸件和铸型的材料是均质

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的，其热扩散率α１ 和α２ 近似地为不随温度变化的定值，铸型的初始温度为ｔ２０，并设液态金

属充满铸型后立即停止流动，且各处温度均匀，即铸件的初始温度为ｔ１０，将坐标的原点设

在铸件与铸型的接触面上。在这种情况下，铸件和铸型任意一点的温度ｔ与ｙ和ｚ无关，为

一维导热问题。

（１）铸型的蓄热系数　铸型的蓄热系数ｂ２ （ｂ２＝ ｃ２ρ２λ槡２）表示铸型从其中的金属中吸

取并储存于本身中热量的能力。蓄热系数ｂ２

越大，铸型的激冷能力就越强，金属液于其中

保持液态的时间就越短，充型能力下降。金属型铸造中，经常采用涂料调整其蓄热系数ｂ２

。

为使金属型浇口和冒口中的金属液缓慢冷却，常在一般的涂料中加入ｂ２

很小的石棉粉。

（２）铸型的温度　预热铸型能减小金属与铸型的温差，从而提高其充型能力。例如，在

金属型中浇注铝合金铸件，将铸型温度由３４０℃提高到５２０℃，在相同的浇注温度 （７６０℃）

下，螺旋线长度由５２５ｍｍ增加到９５０ｍｍ。在熔模铸造中，为得到清晰的铸件轮廓，可将型

壳焙烧到８００℃以上进行浇注或利用型壳焙烧刚结束的高温余热进行浇注。

　　二、影响充型能力的因素及提高充型能力的措施

影响充型能力的因素是通过两个途径发生作用的：影响金属与铸型之间热交换条件，而

改变金属液的流动时间；影响金属液在铸型中的水力学条件，而改变金属液的流速。影响液

态金属充型能力的因素是很多的，为便于分析，将所有的因素归纳为如下四类：

１金属性质方面的因素

这类因素是内因，决定了金属本身的流动能力———流动性。

（１）合金的化学成分　合金的化学成分决定了结晶温度范围，因此合金的流动性与其成

分之间存在着一定的规律性。在流动性曲线上，对应着纯金属、共晶成分和金属间化合物的

地方出现大值，而随结晶温度范围的增加，流动性下降，且在大结晶温度范围附近出现

小值 （如图１１８、图１１９所示）。