自熔炼炉中取出合金液、再将其浇注到铸型中，是铸件生产过程中的关键工序，这一工序经历的时间虽然很短，但合金液在传送过程中的运动非常激烈，液面的氧化膜不断遭受破坏，不断地产生新的氧化膜，又不断地将“氧化膜夹层”卷入合金液中，因而，大多数废品都是在在这一阶段造成的。从卷入“氧化膜夹层”的角度分析，浇注过程的控制比熔炼过程的控制重要得多。

      铝合金液流动时，如果流速较低，合金液的表面张力可以约束液流，使其不至于分散、飞溅；如果流速高，液流就不可避免地会分散、飞溅。

      许多研究工作表明，对于多种液态铸造合金，液流不产生分散、飞溅的临界流速是0.5m/s。

      目前，应用最广的浇注方式，仍然是传统的重力浇注，也就是利用合金液本身的重力，将其自铸型的上方注入铸型。实际上，对铝合金而言，这是最不可取的浇注方式，因为，液流自直浇口下落到其底部时，流速都远高于0.5 m/s，液流散乱和飞溅是不可避免的。此外，一些大家视为常规的浇注系统设计原则，也有不少问题，液流在浇注系统中往往会发生紊流、飞溅，会使大量的‘氧化膜夹层’和气泡卷入合金液中，造成多种铸造缺陷。

      什么样的浇注系统适用于铝合金?

      按照浇注系统各组元截面积的比，可以有多种不同的模式，我们在这里只提到其中的三种。

      1）封闭式浇注系统

      特点是：直浇口末端的截面积＞横浇道的截面积＞内浇口的截面积，是制造铸铁件最常用的浇注系统，最小的阻流截面在内浇口处。

      采用封闭式浇注系统时，由于系统内静压头和液流动能的作用，合金液是以喷射的方式进入型腔的，产生紊流和卷入液流表面的氧化膜是难以避免的，而且会冲击铸型，这些情况都对铸件的质量有负面影响。因此，这种浇注系统原则上不适用于易于氧化、而氧化物熔点又很高的铝合金和镁合金，但实际生产中也有人采用。

      2）开放式浇注系统

      对于铝合金铸件，为了避免紊流和氧化膜卷入，开放式浇注系统的应用较广，有的文献建议浇注系统各组元截面积之比为：

      直浇口流出口截面积∶横浇道总截面积∶内浇口总截面积=1∶2∶4，也有人提出三者的比宜为1∶4∶4。

     近年来，很多研究工作表明，横浇道截面积增大，并不能避免紊流和散流，而且充满浇注系统的时间长，合金液面易于氧化，并不能确保铸件的质量。再则，浇注系统的尺寸太大，还会导致工艺出品率降低，这也是不可取的。

      3）自然流浇注系统

      这是比较适用于铝合金铸造的模式，采用紧凑的浇注系统约束液流，保持液流稳定而不分散。直浇口与横浇道的连接部位应采用平滑过渡的方式，横浇道须转到另一方向时，转角处也应是平滑的圆弧。这样的浇注系统，J.Campbell等人称之为“自然流浇注系统”。

      液流转90°弯时，由于摩擦力的作用，液流的流速约降低20%，因此，自然流浇注系统各组元之间的关系大致是：直浇口流出口截面积∶横浇道截面积∶内浇口总截面积＝1∶1.2∶1.4，至于浇注系统各组元的具体尺寸，要根据铸件的结构和浇注系统的总体安排具体考虑，目前还不可能有普遍适用的数据。重要的铸件、批量生产的铸件，设计浇注系统时应参考计算机模拟的结果，有条件的话，宜采用视频射线摄影技术校核。

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