消失模涂料金屬液流動前沿存在著泡沫模樣和它的熱解產(chǎn)物,大大改變了金屬液的充填狀態(tài),使它的成形規(guī)律與砂型鑄造的成形規(guī)律有很大的差異。本節(jié)主要討論消失模涂料金屬液流動前沿的形態(tài)、充型速度及其影響因素,保持金屬液充型連續(xù)性和鑄型穩(wěn)定性的條件,它們對于獲得優(yōu)質(zhì)鑄件極其重要5.3.1研究金屬液充填特性的常用方法。

　　1.攝影法

　　攝影法是采用高速攝影機通過透明耐熱玻璃對金屬液充型過程進行直接觀察的方法,其裝置如圖5-26所示,用攝影法獲得的攝影法的優(yōu)點是直觀,一目了然。其缺點是只看得到與透明耐熱玻璃接觸一面的充填形態(tài),對于復雜的鑄件,遠離耐熱玻璃的其他面的成形形態(tài)很難看到。同時,耐熱玻璃一面是不透氣的,這與實際模樣周圍是透氣的干砂有一定的差別2.電觸點法電觸點法的測試過程是:在直澆道底部設置一個電觸點,在待測流動前沿任何位置設置另一電觸點,當金屬液流到待測前沿位置時,兩觸點接通,電壓陡然下降,發(fā)出信號,信號輸入計算機中記錄下所測位置和時間,整理后即可得到不同時間金屬流動前沿。

　　4.計算機數(shù)值模擬法[7-1

　　通過建立金屬液充型過程的物理數(shù)學模型,采用分析或數(shù)值分析方法求解,獲得各個時刻各點的流場參數(shù)。計算機數(shù)值模擬法目前已能進行各種異形鑄件的三維溫度場和流動場耦合的數(shù)值模擬,不僅可以獲得充型過程各時刻的詳盡數(shù)據(jù)和變化規(guī)律,而且可以在計算機屏幕上非常形象生動地演示充型過程,為優(yōu)化工藝設計、減少鑄件缺陷提供了有用的工具。近幾年來,美國、法國等在計算機數(shù)值模擬法研究方面發(fā)展很快,譬如Flow3D公司已經(jīng)模擬出六缸缸體、缸蓋充型、凝固過程的流動場和溫度場,模擬軟件逐步走向?qū)嵱没�。國�?nèi)則剛剛開始起步,離實用化還有相當段路程,但計算機數(shù)值模擬法肯定是今后研究充型、凝固特性最有力的工具,有著廣闊的應用前景。

　　5.3.2金屬液流動前沿形態(tài)的一般規(guī)律121

　　1)在普通砂型鑄造中,金屬液從內(nèi)澆道進入后,先填滿底層,然后液面逐漸上升,直至充滿最高處為止(見圖5-33(a)。消失模涂料則不同,金屬液從內(nèi)澆道進入以后,呈放射弧形逐層向前推進(見圖5-31(b),最后充滿離內(nèi)澆道最遠處。圖5-32所示的是測 
　　 

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