铸造: 冒口
2014-12-12
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为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。在铸型中﹐冒口的型腔是存贮液态金属的容器﹐其功能是多方面的。功能不同的冒口﹐其形式﹑大小和开设位置均不相同﹐所以﹐冒口的设计要考虑铸造合金的性质和铸件的特点。
对於凝固过程中体积收缩不大的合金(如灰铸铁)﹐或不產生集中缩孔的合金(如锡青铜)﹐冒口的作用主要是排放型腔中的气体和收集液流前沿混有夹杂物或氧化膜的金属液﹐以减少铸件上的缺陷。这种冒口多置於内浇口的对面﹐其尺寸也不必太大﹐如图1 出气集渣为主的冒口 。
对於要求控制显微组织的铸件﹐冒口可以收集液流前沿已冷却的金属液﹐避免铸件上出现过冷组织。图2 收集冷液为主的冒口 是单体铸造的活塞环﹐在内浇口的对面设置一个小冒口来收集冷金属﹐该处就不会因金属过冷而出现白口组织﹐导致铸件报废。这类冒口的大小和设置部位﹐应根据铸件的显微组织要求确定。
对於凝固期间体积收缩量大而且趋向於形成集中缩孔的合金(如铸钢﹑锰黄铜及铝青铜等)﹐冒口的主要作用是补偿金属液在型腔中的液态收缩和铸件凝固过程中的收缩﹐以获得没有缩孔的緻密铸件。铸件在铸型中冷却时﹐最薄的部位先凝固﹐其收缩可由附近较厚的部分补偿﹔较厚部分凝固时﹐又可由最厚部分得到补偿﹔最厚部分凝固时﹐如得不到外来的补偿﹐该处就会形成大缩孔。在这种情况下﹐冒口的作用就是要补偿铸件最后凝固的部分﹐所以要置於铸件最厚部位的上方或侧面﹐并且它的凝固要求晚於铸件的最厚部分。图3 补缩为主的冒口 是一个套筒形铸钢件﹐最厚部位上方设有 3个冒口﹐为表示緻密的铸件和冒口中的缩孔﹐将铸件及其一个冒口切去了一半。图 补缩为主的冒口 中的补正量是为改善冒口对铸件的补给而在铸件上增设的局部加厚。由於冒口冷却最慢﹐因补缩和自身收缩而引起的缩孔就会只產生在冒口中。这类冒口及相关工艺补正量的设计是铸造工艺设计中的重要环节﹐冒口的尺寸一般都用计算方法确定﹐重要的大型铸件可用计算机辅助设计。可通过多种技术措施来提高冒口的补缩效率﹐例如﹐中﹑小型铸件可在冒口周围加一个保温套或发热套﹐以减缓冒口的凝固达到缩小冒口尺寸的目的﹔大型铸件除可用保温套或发热套外﹐还可在冒口顶部用电弧或火焰加热以减缓其凝固。提高冒口补缩效率的另一种途径是採用不同的方法增加冒口中的压力。
