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３?厚壁金属型中的凝固

当金属型的涂料层很薄时，厚壁金属型中凝固金属和铸型的热阻都不可忽略，因而

都存在明显的温度梯度。由于此时金属?铸型界面的热阻相对很小，可忽略不计，则铸

型内表面和铸件表面温度相同。可以认为，厚壁金属型中的凝固传热为两个相连接的

半无限大物体的传热，整个系统的传热过程取决于铸件和铸型的热物理性质，其温度

分布如图１?２７所示。

４?水冷金属型中的凝固

在水冷金属型中，是通过控制冷却水温度和流量使铸型温度保持近似恒定 （ｔ２Ｆ＝ｔ２０），

在不考虑金属?铸型界面热阻的情况下，凝固金属表面温度等于铸型温度 （ｔ１Ｆ＝ｔ２０）。在这

种情况下，凝固传热的主要热阻是凝固金属的热阻，铸件中有较大的温度梯度。系统的温度

分布如图１?２８所示。

　　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，数控压瓦机生产线，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）。

（３）铸型中的气体　铸型有一定的发气能力，能在金属液与铸型之间形成气膜，可减小

的摩擦阻力，有利于充型。

根据实验，湿型中加入质量分数小于６％的水和小于７％的煤粉时，数控压瓦机销售，液态金属的充型能

高，高于此值时型腔中气体反压力增大，充型能力下降，如图１?２２所示。型腔中气体

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反压力较大的情况下，数控压瓦机，金属液可能浇不进去，数控压瓦机厂家，或者浇

口杯、顶冒口中出现翻腾现象，甚至飞溅出来伤人。

所以，铸型中的气体对充型能力影响很大。