這里開展消失模鑄造ZL101A鋁合金的孔洞缺陷特征及其形成機(jī)理的研究,，以期為鋁合金消失模鑄件孔洞缺陷的防治提供理論依據(jù)。此外,，鋁合金消失模鑄造中的孔洞缺陷也包括縮松縮孔缺陷,。金屬液在凝固過程中的補(bǔ)縮是通過金屬液在枝晶間的流動來實(shí)現(xiàn)的。若在凝固過程中,，金屬液的補(bǔ)縮壓力不足或者補(bǔ)縮不充分,，則鑄件易于產(chǎn)生縮松縮孔缺陷。由于消失模鑄造是在重力下凝固,，金屬液的補(bǔ)縮壓力相對較小,，因此鋁合金消失模鑄件中也易產(chǎn)生縮松縮孔缺陷。
a.消失模鑄造ZL101A鋁合金微觀組織主要有初生a-AI枝晶,、Al-Si共晶體和MgrSi組成,，微觀組織中存在較多孔洞缺陷，其孔洞缺陷主要包括-和縮孔縮松,，孔洞缺陷的形狀和大小不均,，分布在整個(gè)斷面上。
b.鋁合金消失模鑄造拉伸試樣的斷口在高倍掃描電鏡下觀察,，可以看到孔洞的側(cè)壁光滑,、形貌圓整.-缺陷主要是由于大氣、金屬材料,、熔劑和涂料的水分受熱分解產(chǎn)生的氫大量溶于鋁液,，其在鋁液凝固中析出而形成的氫氣孔,。
c.消失模鑄造鋁合金的縮松縮孔缺陷形貌在掃描電鏡下觀察，與-形貌存在一定區(qū)別,，可以看到明顯的枝晶形貌,，它主要是由金屬液凝固過程的補(bǔ)縮不充分造成的。此外,，在消失模鑄造中,，泡沫模樣的分解產(chǎn)物如果不能很好地通過涂料層逸出，也易產(chǎn)生孔洞和夾雜缺陷,。
電機(jī)殼在進(jìn)行消失模鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí),，干砂充填緊實(shí)工藝非常重要。為此除了前面介紹選擇干砂外,，還需要選擇合適的振動臺,。在干砂充填緊實(shí)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題。
(1)加砂要求按合金種類,、鑄件大小不同,，砂箱底部一般應(yīng)預(yù)填干砂厚度在100mm以上,，以便于模型簇的安放和防止砂箱底部篩網(wǎng)損壞,；根據(jù)工藝要求安放模型簇。
(2)加砂方法可采用柔性加砂法,，即軟管加砂,，人為控制落砂高度，不損壞模型,，方便靈活,，但速度慢效率低；螺旋給料器加砂可移動到砂箱的各個(gè)部位,，但不能調(diào)整落砂高度,；雨淋式加砂法加砂均勻，對模型的沖擊力較小,，并可實(shí)現(xiàn)密封,、定量加砂，效果較好,。
(3)加砂與振動的配合現(xiàn)在一般多采用邊加砂邊振動,，這樣加砂緊實(shí)過程效果優(yōu)于加滿砂再振動，干砂充填均勻,，減少模型變形,。
加砂前應(yīng)檢查抽氣室隔離篩網(wǎng)有無破損；填砂埋箱過程不損傷模型和涂料層,；加砂速度和落高要均勻適當(dāng),，防止鑄件變形,，特別是大平面鑄件和長桿類鑄件；對于特別難以填充的部位,，可采用人工輔助充填,，也可使用自硬砂解決局部填砂困難的位置，必要時(shí)還可開設(shè)填砂工藝孔然后在用EPS填補(bǔ),；干砂溫度必須低于50,，頂部吃砂量在使用負(fù)壓時(shí)不低于50mm。
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1）澆注位置確定盡量立澆,、斜澆,，避免大平面向上，保證合金的上升速度,；澆注位置應(yīng)使金屬與模型熱解速度保持同步,，防止?jié)沧⑺俣冗^慢或出現(xiàn)斷流；模型在砂箱中的方位應(yīng)有利于干砂填充,；重要加工面位于下面或側(cè)面,，頂面最好是非加工面；澆注位置有利于多層鑄件排列,。
2）澆注方式確定頂注充型時(shí)間最短,，速澆有利于防止塌箱，溫降少,，有利于防止?jié)膊蛔愫屠涓羧毕?，工藝出品率高，順序凝固補(bǔ)縮好,，有利于消除碳缺陷,，但是難以控制金屬液流，易使EPS熱解殘留物卷入,，多適用于薄壁鑄件,。
側(cè)注是使金屬液從模型中間引入，可縮短內(nèi)澆道尺寸,，適用于鑄鐵件,，但易產(chǎn)生鑄件內(nèi)部碳缺陷。
底注時(shí)金屬液上升平穩(wěn)速度慢,，鑄件頂部易出現(xiàn)碳缺陷,，有利于金屬充型，多適用于厚大鑄件,。
階梯式注入是指分兩層或多層引入金屬液,，這種J隋況多采用中空澆道，易引起冷隔缺陷，一般多用在高大鑄件,。
3）澆道比例及引入位置設(shè)置引入位置時(shí)應(yīng)使充型過程連續(xù)不斷流,，由液態(tài)金屬支撐干砂型壁，多采用封閉式澆注系統(tǒng),；澆注系統(tǒng)形式簡單實(shí)用,，盡量減少澆注系統(tǒng)的組成成熟常常不設(shè)橫澆道。澆道斷面形狀簡單,，多采用長方形,；直澆道與鑄件之間的距離應(yīng)保證充型過程中不致使模型變形；金屬壓頭應(yīng)超過EPS界面氣體壓力防止嗆火,，中空直澆道和橫澆道有利于避免反噴,，高的直澆道有利于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件。
4）澆注工藝確定合適的澆注溫度,，模型消失是吸熱反應(yīng),，所以澆注溫度應(yīng)稍高一些。在澆注過程中需要排除EPS的固相和液相產(chǎn)物,，對于球鐵件為減少殘?zhí)既毕莺桶櫰と毕?，提高溫度有利于提高鑄件質(zhì)量。一般推薦比砂型鑄造工藝提高30~50不同合金的澆注溫度,。
負(fù)壓的作用是緊實(shí)干砂,，加快排氣速度，提高鑄件復(fù)印性,。消失模鑄件密封澆注改善環(huán)境,。根據(jù)合金種類不同選定負(fù)壓范圍,。負(fù)壓保持在鑄件凝固形成外殼足以保持鑄件形狀結(jié)構(gòu)即可卸除,，時(shí)間一般取5一10min左右。
泊頭市井劉光明機(jī)械廠（http://www.btgmjx.com）位于汽車模具之鄉(xiāng),、鑄造名城——泊頭市,，主營項(xiàng)目： 毛坯鑄件 、 電機(jī)殼 ,、 消失模鑄造 鑄造加工一體的機(jī)械加工企業(yè),，主要生產(chǎn)工序有消失模發(fā)泡造型工序，消失模蒸氣烘干工序,，消失模涂層工序,，砂箱造型工序，中頻電爐熔化工序,，澆鑄機(jī)澆鑄工序,，清砂拋丸清理工序等。