失模负压铸造轮类铸钢件补缩系统的设计

在不少文献中消失模负压铸钢补缩系统的设计，都是从空腔铸造演变来的，少有详细的叙述，大多一笔带过。虽然二者有相似之处，就前者而言以前的理论大多不能适用。如何正确设计消失模负压铸钢件补缩系统呢？
一、立浇、浇冒品统一补缩系统设计：
轮类的结构有三部分：轮缘，轮辐及轮毂。
一般砂型铸造是平放，在轮缘和轮毂处放置冒口和冷铁。但消失模负的工艺性有别于铸铁和有色金属。轮类补缩系统工艺原则是：浇冒统一。将冒口放在轮缘的圆弧面上，并用圆形的轻质保温冒口,造型时立放，从上面唯一的冒口浇注，浇注后用不少于冒口重量的15%的发热剂覆盖冒口，分2次添加，并点注冒口1-3次。在轮毂处的轴孔处中填实树脂铬矿砂或铁砂，若轮缘热节相对较大时，可放置外冷铁，若轮毂热节超过200mm实施强制冷却，以达到与轮辐同时凝固的目的。 浇注后根据热节大小，真空度保持10—20分钟以上 。
二、立浇、浇冒品统一补缩系统设计如下优势：
1.消失模的干砂型腔，热导率低，不利于铸钢件形成致密的结晶组织。在轮缘的下半部放置外冷铁，同时减小冒口，工艺出品率可提高到80—85%，细化初始结晶粒度，优化铸件的品质。
2.开放式的快速顶住，在不发生反喷的情况下，越快越好。燃烧残物浮在钢液表面随圆弧被推倒冒口中，没有可停滞的死角，减少了轮缘和轮毂部位的夹渣缺陷。
3.浇注时吸入的空气，使EPS大部分燃烧，生成CO.CO2和少量的游离碳，然后随高温气体排出型腔，降低了铸钢件的增炭几率，同时型腔中的还原性气体阻止了钢液由于浇注飞溅而发生的二次氧化。
4.EPS燃烧放出大量的热，减慢了钢液的温度下降。该工艺实际的浇注温度与砂型相差无几，避免了一般消失模负压铸造提高浇注温度所带来的缺陷。
三、补缩系统实施中的注意事项：
1.模样用EPS不放任何阻燃添加剂。
双幅轮类该工艺同样适用。
2.为更有效地防止钢液的二次氧化,熔化期间对钢液实行精炼,净化,联合脱氧等措施。脱氧剂的加入量提高0.05%，其中应含有：RE,Al,Ca,Ba,等元素。
3.EPS燃烧比热解产气量大10倍，为防反喷，涂层的透气性应在40%-60%，也就有60%-40%气体从冒口逸出。
怎样才能使涂层达到这一性能？轮类大小不一，热节相差很大，涂层同时又要抗冲击和长时间的高温侵蚀。从实践中得出： 轮缘的热节在100毫米以下，涂料用200目左右的骨料，涂料在2毫米左右。 热节在100—200米之间，用180—200目，120—160目两种骨料配合，涂层在2—6毫米之间。 热节在200毫米以上，或重量超过1500千克，用180—200目，120—160目，60—100目三种骨料配合涂层在6毫米以上。造型干砂用铬矿砂或宝珠砂。
4.直径超过1000毫米的轮类，另设阶梯形浇注系统，内浇道与工件垂直，不得开在轮毂处。最上一个内浇道距工件50毫米处的冒口根部。 浇注系统必须与铸件硬结合。
5.此工艺涂层较厚，调配涂料的透气性时，用氧化铝粉和石英粉配合每种粒度的骨料。在涂料达到使用透气性能后，有机物越少越好。 大多理论倾向：涂层中的有机物能增加高温透气性。但只能适用于2毫米以下的涂层。涂层加厚，在快速浇注下，涂层中的有机物没来及分解，钢液已充满型腔。若有机物过多，在高温，高压与真空的作用下形成大量的微孔，钢液会随微孔被抽出型腔，形成难以清除的铁包砂。
四、其它工艺措施
如批量生产，以下两种方法也可获得满意的铸件。
1.增加涂料中有机物的用量提高涂层的干强度，先烧后浇，涂层在4毫米以上。
2.用硅胶涂料，涂3-4遍，涂一遍撒一层干砂，涂层应大于20毫米，在950摄氏度焙烧后，埋空壳负压浇注。