百度百科
1图
真空吸铸
真空吸铸分类与应用范围真空吸铸是一种在型腔内造成真空，把金属由下而上地吸入型腔，进行凝固成形的铸造方法。
中文名
真空吸铸
类别
铸造方法
原理
型腔内造成真空，
优点
浮在表面的渣子，不易进入型内
形状特点 听语音
根据铸件形状特点，有两种真空吸铸法：
（1）柱状铸件真空吸铸：专用于生产圆柱、方柱状中空和实心件的真空吸铸法。生产的铸件可用来加工成螺母、螺杆、轴套、轴瓦等，大多为铜合金铸件，也可生产铝合金件、铸铁件、铸钢件。铸件最大外径可达120mm。
（2）成形铸件真空吸铸：用于生产各种形状铸件的真空吸铸法。将铸型置于真空室中，型腔顶部有通气孔，型中浇注系统连接下面的升液管，升液管下端浸入金属液中。打开电磁阀，真空室与真空罐接通，在型腔内建立一定的真空度，坩锅中的金属液在大气作用下上升进入型内，凝固成形。节流阀用来控制型腔内负压的建立速度，以调节金属液充填型腔的速度。由时间继电器控制真空室内负压的保持时间，当型内内浇道凝固后，即可将真空室接通大气，升液管内金属液回流至坩锅中。也可在金属液充型时采用真空吸铸法，充完型后，增大金属液面上的压力，实现低压作用下的铸件凝固，进一步改善铸件凝固时的补缩条件。用此法可高效地生产铝合金、镁合金薄壁铸件。
结晶器 听语音
结晶器（即水冷金属型）1的内壁周围用水冷却，结晶器下口埋入金属液2中，其上口接真空系统，金属液在大气作用下升入结晶器内腔达一定高度，结晶器内金属液由外向中心凝固，待凝固达到所要求的厚度时，将结晶器上口接通大气，结晶器中心未凝固的金属液下落回流至坩锅中，得中空柱状铸件。图215柱状铸件真空吸铸工作原理1—结晶器；2—金属液；3—凝固层（2）成形铸件真空吸铸用于生产各种形状铸件的真空吸铸法，其工作原理见图216。将铸型置于真空室1中，型腔顶部有通气孔，型中浇注系统连接下面的升液管8，升液管下端浸入金属液9中。打开电磁阀3，真空室与真空罐5接通，在型腔内建立一定的真空度，坩锅中的金属液在大气作用下上升进入型内，凝固成形。节流阀4用来控制型腔内负压的建立速度，以调节金属液充填型腔的速度。由时间继电器控制真空室内负压的保持时间，当型内内浇道凝固后，即可将真空室接通大气，升液管内金属液回流至坩锅中。也可在金属液充型时采用真空吸铸法，充完型后，增大金属液面上的压力，实现低压作用下的铸件凝固，进一步改善铸件凝固时的补缩条件。用此法可高效地生产铝合金、镁合金薄壁铸件。
工作原理 听语音
成形铸件真空吸铸工作原理1—真空室；2—管道；3—电磁阀；4—节流阀；5—真空罐；6—电接触真空计；7—真空泵；8—升液管；9—金属液
1.1.2真空吸铸的优缺点1）铸型自金属液中吸取金属，故浮在金属液表面的渣子，不易进入型内。2）金属液自下而上地平稳进入空气稀薄真空条件下的型腔，不能产生卷气现象，氧化可能性也较小，又在真空条件下实现金属液的凝固。凝固过程中析出的气体也易上浮外逸，故铸件中不易形成气孔。3）型内金属与型壁接触较紧密，金属凝固较快。柱状铸件真空吸铸时，更采用水冷薄壁金属型，铸件的凝固速度更大，故铸件晶粒细小，不易产生重度偏析。4）可创较好的自下而上，自型壁向壁厚中心的定向凝固条件，铸件不易形成缩松。|||上述四点都可使铸件获得致密的组织，使铸件力学性能提高。如柱状铜合金铸件，与砂型铸造时比较，其强度极限可提高6%～25%，伸长率提高5%～20%；而铝合金铸件，与金属型铸造时比较，其强度级限可增大5%～10%，伸长率增大30%。5）充型时，金属液在型腔内遇到的气体阻力很小，可提高金属液的充填性，生产形状复杂的薄壁铸件，如铝合金、镁合金件的最小壁厚可为1.5mm。6）浇注系统或结晶器中粘附的金属液损失较少，故可提高工艺出品率。7）生产过程易于机械化、自动化，生产效率高。8）柱状铸件中空内壁不平度较大，内孔尺寸不易正确控制，故需留较大加工余量。1.2真空吸铸工艺1.2.1铸型型腔真空度1）柱状铸件真空吸铸时的型腔真空度按所需提升金属液的高度（即铸件长度）L（mm）计算（Pa）式中ρ—合金液密度（g/cm3）。一般铜合金铸件的长度小于1m。2）成形铸件真空吸铸时型腔内直空度根据金属液保温炉（或坩锅中）允许的最低金属液面高度与铸型顶部高度间的差值h（mm）计算=9.8hp·A（Pa）式中A——系数≌1.2。真空吸铸铝硅合金时，h应小于4m；真空吸铸铝铜合金时，h小于3.4m。型腔内真空度的建立速度由真空管路中的节流阀开启程度和铸型顶部的通气道形状、尺寸决定。实际生产中主要根据试浇铸件品质（质量），用节流阀调节真空度建立速度。通气道的形状和尺寸应在合理的真空度建立速度情况下，保证型内气体能顺利逸出，但金属液如进入通气道后应很快凝固不能溢出型外。如采用金属型时的通气隙厚度应小于0.15mm。1.2.2柱状铸件真空吸铸时结晶器口浸入金属液的深度结晶器下口浸入金属液的深度应保证在吸铸完后，结晶器下口边缘还能处于金属液表面的深度不小于10mm，防止真空吸铸时金属液表面的大气随金属一起吸入型腔，同时还可减少在结晶器下口旁粘附的金属数量。当真空吸铸圆柱形铸件时，结晶器下口浸入金属液深度H（mm）的计算式为H≥L（mm）式中L——铸件长度（mm）；r、R——型腔、坩埚熔池的内半径（mm），设金属保温坩埚的内腔为圆筒形。1.2.3真空保持时间柱状铸件真空吸铸时，应在铸件的凝固层厚度达到所要求的数值前，保持型腔内的真空度值；成形铸件真空吸铸时，当铸型底部内浇口断面全部凝固后，即可撤去真空。真空保持时间可采用由传热学中的平方根原理推导而得的公式进行近似计算τ=式中R——铸件凝固层厚度或铸型内浇道断面换算厚度（mm）；K——凝固系数（mm/s1/2），其值与铸型材料、结构、吸铸合金及其温度、铸型工作状态等有关，一般柱状铜合金件真空吸铸时，K=2～3mm/s1/2，在铝合金成形铸件金属型吸铸时，K=3～5mm/s1/2。最后由生产实践对τ值修正。|||1.2.4吸铸温度柱状铸件真空吸铸时，金属液的温度可比一般重力铸造时稍低。因型腔断面大，金属液充型时流动距离短。但温度不能太低，避免结晶器头部粘附金属太厚。表306为一些铜合金柱状铸件的吸铸温度。
1图
真空吸铸
真空吸铸分类与应用范围真空吸铸是一种在型腔内造成真空，把金属由下而上地吸入型腔，进行凝固成形的铸造方法。
中文名
真空吸铸
类别
铸造方法
原理
型腔内造成真空，
优点
浮在表面的渣子，不易进入型内
形状特点 听语音
根据铸件形状特点，有两种真空吸铸法：
（1）柱状铸件真空吸铸：专用于生产圆柱、方柱状中空和实心件的真空吸铸法。生产的铸件可用来加工成螺母、螺杆、轴套、轴瓦等，大多为铜合金铸件，也可生产铝合金件、铸铁件、铸钢件。铸件最大外径可达120mm。
（2）成形铸件真空吸铸：用于生产各种形状铸件的真空吸铸法。将铸型置于真空室中，型腔顶部有通气孔，型中浇注系统连接下面的升液管，升液管下端浸入金属液中。打开电磁阀，真空室与真空罐接通，在型腔内建立一定的真空度，坩锅中的金属液在大气作用下上升进入型内，凝固成形。节流阀用来控制型腔内负压的建立速度，以调节金属液充填型腔的速度。由时间继电器控制真空室内负压的保持时间，当型内内浇道凝固后，即可将真空室接通大气，升液管内金属液回流至坩锅中。也可在金属液充型时采用真空吸铸法，充完型后，增大金属液面上的压力，实现低压作用下的铸件凝固，进一步改善铸件凝固时的补缩条件。用此法可高效地生产铝合金、镁合金薄壁铸件。
结晶器 听语音
结晶器（即水冷金属型）1的内壁周围用水冷却，结晶器下口埋入金属液2中，其上口接真空系统，金属液在大气作用下升入结晶器内腔达一定高度，结晶器内金属液由外向中心凝固，待凝固达到所要求的厚度时，将结晶器上口接通大气，结晶器中心未凝固的金属液下落回流至坩锅中，得中空柱状铸件。图215柱状铸件真空吸铸工作原理1—结晶器；2—金属液；3—凝固层（2）成形铸件真空吸铸用于生产各种形状铸件的真空吸铸法，其工作原理见图216。将铸型置于真空室1中，型腔顶部有通气孔，型中浇注系统连接下面的升液管8，升液管下端浸入金属液9中。打开电磁阀3，真空室与真空罐5接通，在型腔内建立一定的真空度，坩锅中的金属液在大气作用下上升进入型内，凝固成形。节流阀4用来控制型腔内负压的建立速度，以调节金属液充填型腔的速度。由时间继电器控制真空室内负压的保持时间，当型内内浇道凝固后，即可将真空室接通大气，升液管内金属液回流至坩锅中。也可在金属液充型时采用真空吸铸法，充完型后，增大金属液面上的压力，实现低压作用下的铸件凝固，进一步改善铸件凝固时的补缩条件。用此法可高效地生产铝合金、镁合金薄壁铸件。
工作原理 听语音
成形铸件真空吸铸工作原理1—真空室；2—管道；3—电磁阀；4—节流阀；5—真空罐；6—电接触真空计；7—真空泵；8—升液管；9—金属液
1.1.2真空吸铸的优缺点1）铸型自金属液中吸取金属，故浮在金属液表面的渣子，不易进入型内。2）金属液自下而上地平稳进入空气稀薄真空条件下的型腔，不能产生卷气现象，氧化可能性也较小，又在真空条件下实现金属液的凝固。凝固过程中析出的气体也易上浮外逸，故铸件中不易形成气孔。3）型内金属与型壁接触较紧密，金属凝固较快。柱状铸件真空吸铸时，更采用水冷薄壁金属型，铸件的凝固速度更大，故铸件晶粒细小，不易产生重度偏析。4）可创较好的自下而上，自型壁向壁厚中心的定向凝固条件，铸件不易形成缩松。|||上述四点都可使铸件获得致密的组织，使铸件力学性能提高。如柱状铜合金铸件，与砂型铸造时比较，其强度极限可提高6%～25%，伸长率提高5%～20%；而铝合金铸件，与金属型铸造时比较，其强度级限可增大5%～10%，伸长率增大30%。5）充型时，金属液在型腔内遇到的气体阻力很小，可提高金属液的充填性，生产形状复杂的薄壁铸件，如铝合金、镁合金件的最小壁厚可为1.5mm。6）浇注系统或结晶器中粘附的金属液损失较少，故可提高工艺出品率。7）生产过程易于机械化、自动化，生产效率高。8）柱状铸件中空内壁不平度较大，内孔尺寸不易正确控制，故需留较大加工余量。1.2真空吸铸工艺1.2.1铸型型腔真空度1）柱状铸件真空吸铸时的型腔真空度按所需提升金属液的高度（即铸件长度）L（mm）计算（Pa）式中ρ—合金液密度（g/cm3）。一般铜合金铸件的长度小于1m。2）成形铸件真空吸铸时型腔内直空度根据金属液保温炉（或坩锅中）允许的最低金属液面高度与铸型顶部高度间的差值h（mm）计算=9.8hp·A（Pa）式中A——系数≌1.2。真空吸铸铝硅合金时，h应小于4m；真空吸铸铝铜合金时，h小于3.4m。型腔内真空度的建立速度由真空管路中的节流阀开启程度和铸型顶部的通气道形状、尺寸决定。实际生产中主要根据试浇铸件品质（质量），用节流阀调节真空度建立速度。通气道的形状和尺寸应在合理的真空度建立速度情况下，保证型内气体能顺利逸出，但金属液如进入通气道后应很快凝固不能溢出型外。如采用金属型时的通气隙厚度应小于0.15mm。1.2.2柱状铸件真空吸铸时结晶器口浸入金属液的深度结晶器下口浸入金属液的深度应保证在吸铸完后，结晶器下口边缘还能处于金属液表面的深度不小于10mm，防止真空吸铸时金属液表面的大气随金属一起吸入型腔，同时还可减少在结晶器下口旁粘附的金属数量。当真空吸铸圆柱形铸件时，结晶器下口浸入金属液深度H（mm）的计算式为H≥L（mm）式中L——铸件长度（mm）；r、R——型腔、坩埚熔池的内半径（mm），设金属保温坩埚的内腔为圆筒形。1.2.3真空保持时间柱状铸件真空吸铸时，应在铸件的凝固层厚度达到所要求的数值前，保持型腔内的真空度值；成形铸件真空吸铸时，当铸型底部内浇口断面全部凝固后，即可撤去真空。真空保持时间可采用由传热学中的平方根原理推导而得的公式进行近似计算τ=式中R——铸件凝固层厚度或铸型内浇道断面换算厚度（mm）；K——凝固系数（mm/s1/2），其值与铸型材料、结构、吸铸合金及其温度、铸型工作状态等有关，一般柱状铜合金件真空吸铸时，K=2～3mm/s1/2，在铝合金成形铸件金属型吸铸时，K=3～5mm/s1/2。最后由生产实践对τ值修正。|||1.2.4吸铸温度柱状铸件真空吸铸时，金属液的温度可比一般重力铸造时稍低。因型腔断面大，金属液充型时流动距离短。但温度不能太低，避免结晶器头部粘附金属太厚。表306为一些铜合金柱状铸件的吸铸温度。
