差壓鑄造

         差壓鑄造又稱反壓鑄造、壓差鑄造。它是在低壓鑄造的基礎(chǔ)上，鑄型外罩個密封罩，同時向坩堝和罩內(nèi)通入壓縮空氣，但坩堝內(nèi)的壓力略高，使坩堝內(nèi)的金屬液在壓力差的作用下經(jīng)升液管充填鑄型，并在壓力下結(jié)晶。它是低壓鑄造與壓力下結(jié)晶兩種鑄造方法的結(jié)合。

9.1 基本原理與工藝過程

    形成金屬液充型時的壓力差面△P有兩種方式：一種是增壓法，即增加下壓力筒壓力，使P2＞P；形成△P 進行充型；另一種是減壓法，即減少上壓力筒壓力，使P1＜P2而形成△P。
    （1）增壓法
    壓力為P0的干燥壓縮空氣經(jīng)e閥、a閥和b閥分別同時進入互通的上、下壓力筒（圖1 a），當(dāng)達到所需的工作壓力沖P1時，上下壓力筒內(nèi)壓力平衡，坩堝內(nèi)金屬液處于靜止?fàn)顟B(tài)。關(guān)團互通閥d，使上下壓力筒相互隔絕。關(guān)閉a閥，使壓縮空氣繼續(xù)經(jīng)b閥進入下壓力筒，下壓力筒內(nèi)壓力由P1增至P2（圖1 b），上下壓力筒間產(chǎn)生一個壓力差△P＝P2一P1，使坩堝樹鍋內(nèi)金屬液通過升液管，經(jīng)澆道進入鑄型中。充型結(jié)束后，保壓一段時間，使鑄件在高壓下凝固。凝固完畢后，打開互通閥，上下壓力筒同時放氣。
    升液管中金屬液靠自重流回流。因而差壓鑄造具有比低壓鑄造更理想的結(jié)晶、凝固條件。

圖1 差壓鑄造基本原理與工藝過程

    （2）減壓法
    使上、下壓力筒中同時達到工作壓力P1的工序與增壓法同，而后關(guān)閉a、b、d閥，使上壓力筒中壓力逐漸減為P2（圖1 c），上下壓力筒間產(chǎn)生壓力差△P＝P1－P2，坩堝內(nèi)金屬液通過升液管充型。充型結(jié)束后關(guān)閉C閥。減壓充型可避免上任簡內(nèi)鑄型由于金屬液充填升溫，產(chǎn)生蒸汽和氣體膨脹而影響人的變化。減壓法充型時可按澆注工藝控制放氣速度。

9.2 鑄造工藝特點

    因差壓鑄造金屬液是在一定壓力下充型，故帶來一系列有利于獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的因素。1）可獲得最佳的充型速度；2）可獲得最優(yōu)質(zhì)的充型金屬液，可避免外來夾雜物進入型內(nèi)。3）可獲得致密的鑄件；4）同獲得無針孔、少針孔的鑄件；5）鑄件尺寸精度與表面質(zhì)量改善，不會引起鑄型的變形或使鑄件表面機械粘砂；6)可提高鑄件力學(xué)性能，與低壓鑄造相比，差壓鑄造的鑄件材料的抗拉強度可提高10~50％，伸長率可提高25~50％；7)能用氣體作為合金元素，高壓下能提高氣體溶解度，故可往一些合金（如鋼）中溶入N2，提高合金強度和耐磨性能。

9.3應(yīng)用范圍

    差壓鑄適除了可用砂型外，也可用金屬型。單件、小批量生產(chǎn)時可用砂型，生產(chǎn)批量大時，可用金屬型。鑄件重量可從小于1kg至100kg以上。目前國內(nèi)最大鑄造直徑540mm、高度890mm、壁厚8～10mm的大型復(fù)雜薄壁整體艙鑄件�？设T造的合金有鋁合金、鋅合金、鎂合金、銅合金，還有鑄鋼。生產(chǎn)的鑄件有電機殼、閥門、葉輪、氣缸、輪轂、坦克導(dǎo)輪、船體等。在壓力鑄造機上生產(chǎn)受投影面積或壁厚限制的鑄件均可用差壓鑄造法生產(chǎn)。差壓鑄造技術(shù)還可應(yīng)用到注塑機上生產(chǎn)泡沫塑料結(jié)構(gòu)件，通過發(fā)泡劑的加入量和壓力控制生產(chǎn)出不同厚度的表面致密層。