二、冒口系统应满足的要求

　　所有金属受热膨胀遇冷收缩，其体积变化与温度的关系如图3所示。

　　体积变化取决于合金的性质，常用铸造材料收缩值（指导值）见附表。

　　制造铸件时，必须对金属液冷却或凝固时发生的体积变化进行补偿。灰铸铁和球墨铸铁在凝固过程（石墨析出过程中的膨胀阶段）中还会出现体积膨胀。凝固过程中发生的体积变化分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。只有凝固收缩与浇注和补缩技术有关，因为这种体积变化必须使用补缩技术进行补偿。固态收缩对模型构造很重要，因为模型必须创建的比这个百分比量大。

为保证补缩作用足够，冒口系统必须符合以下基本要求：

　　（1）冒口凝固时间必须比需要补缩的铸件凝固时间长。

　　（2）冒口颈（冒口和铸件之间的连接管道）的凝固时间必须不短于铸件的凝固时间。

　　（3）在铸件的收缩过程中，即从液态转变为固态的过程中，冒口必须储存足够补偿铸件体积不足的金属液。

　　（4）功能正常的冒口的补缩效率必须能扩张到最大。但是，基于技术安全的原因，最佳的冒口尺寸和设计必须限制冒口内的收缩孔深度不超过冒口高度的80%。图4和图5展示了利用优化的冒口形状和发热材料对吸入功率的作用来提高补缩效率。如今经常使用的微型冒口表现出燃烧时间非常长的特点，即补缩所需的材料可以减到最少，或者说吸入的体积达到最大值，结果是出品率显著提高（见图6）。

　　从图6可以看出，与带圆柱形冒口盖的传统组合相比，微型冒口具有明显更长的燃烧时间（亚世科化学补缩系统）。带盖冒口补缩效率约30%，微型冒口补缩效率约70%。

　　（1）在铸件收缩的过程中，只有在冒口内的金属液保持与空气的持续接触才能保证冒口的作用。如果随着冒口壁的凝固，冒口处过早形成封闭的凝固硬皮，冒口内金属液与空气间的接触受阻，大气压引起的位移作用就会消失。如果冒口是明冒口，则可以通过添加保温物质或发热物质以保持与空气的接触，然而暗冒口的冒口区则必须使用多孔砂芯插入物或伸入冒口型腔的砂缘（威廉氏楔）。威廉氏砂芯目前已应用于一系列的设计中，例如在自然形成的冒口上作为威廉氏点或威廉氏棒，或作为由硅砂或发热物质制成的威廉氏砂芯，在冒口模型上成形或插入冒口型腔。

　　（2）凝固过程中必须确保有持续的金属液从冒口流入铸件。位于铸件和冒口连接处的冒口颈的交叉部分及其性能对此至关重要。不允许形成局部隔离的熔融区或凝固晚的熔融区，这些区域会导致金属液不能正常供应。定向凝固是冒口作用不出现问题的先决条件。

　　三、冒口系统应用指南

　　不同种类冒口的可用性不单取决于铸件结构（形状和尺寸），还受一系列技术条件的影响。由此，可以得出一些通用的应用要求和指南。设计和安排冒口系统时应当将这些因素考虑在内。

　　（1）冒口应当根据铸件的形状和尺寸进行最佳设计，以确保铸件补缩的经济可行性。

　　（2）冒口应易于成形。 2/4 首页上一页1234下一页尾页