鑄鋼件的澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)及計(jì)算方法

1．鑄鋼件澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)

鑄鋼的特性熔點(diǎn)高、流動(dòng)性差、收縮大、易氧化，要求金屬液快速、平穩(wěn)地充型。

其澆注系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：

⑴．鑄鋼的體收縮大，鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋和變形等缺陷。厚實(shí)和壁厚差別較大的鑄件采用定向凝固的原則設(shè)置澆冒口系統(tǒng)，液態(tài)近乎流經(jīng)冒口進(jìn)入型腔，強(qiáng)化冒口的補(bǔ)縮能力；對(duì)于易產(chǎn)生裂紋、變形的殼體類鑄件，其內(nèi)澆道應(yīng)均布于鑄件的薄壁處，并盡量減少澆道對(duì)鑄件的機(jī)械阻礙。

⑵．鑄鋼的澆注溫度高、易氧化，通常采用漏包澆注。漏包澆注擋渣作用好，對(duì)澆注系統(tǒng)的擋渣作用要求不高，因此澆注系統(tǒng)截面積較大呈開放式，勿需高的擋渣功能，但應(yīng)快速平穩(wěn)的充滿鑄型。漏包澆注壓力大，易沖壞澆道，因此，澆注系統(tǒng)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐沖擊。大中型鑄件的直澆道及鋼液流量超過(guò)1T的橫澆道和內(nèi)澆道，應(yīng)由耐火磚管組成。小型鑄鋼件的澆注系統(tǒng)可采用水玻璃、樹脂砂或全部采用面砂組成，并保證具有足夠的強(qiáng)度。

2．鑄鋼件澆注系統(tǒng)尺寸計(jì)算

⑴．用轉(zhuǎn)包澆注時(shí)尺寸計(jì)算。大批量生產(chǎn)小型鑄鋼件時(shí)，常用轉(zhuǎn)包澆注。一般采用封閉式或半封閉式澆注系統(tǒng)以加強(qiáng)擋渣能力。其澆注系統(tǒng)截面比為：ΣA內(nèi)：ΣA橫：A直=1：（0.8～0.9）:(1.1～1.2)

⑵．用漏包澆注的尺寸計(jì)算漏包澆注與轉(zhuǎn)包不同，漏包澆注時(shí)金屬液流出量，基本上取決于包底孔的直徑。而澆注系統(tǒng)則承受包底落下的鋼液，澆注系統(tǒng)本身并無(wú)控制流速的作用。在實(shí)際生產(chǎn)中，確定鑄鋼件澆注系統(tǒng)是根據(jù)漏包底注孔直徑的大小，首先由下表1—11，查出包底注孔直徑和流速同時(shí)考慮注孔數(shù)量，并按式（1）計(jì)算澆注時(shí)間。

ｔ=G/NｎＶ包

（1）式中：ｔ—澆注時(shí)間（ｓ）；

G—型腔內(nèi)鋼液總重量（kg）；ｎ—每個(gè)澆包的注孔數(shù)（個(gè)）；V包—鋼液的澆注速度（kg/s）；

N—同時(shí)澆注的澆包數(shù)量（個(gè)）；

式1

不同包孔直徑和鋼液澆注速度的平均值包孔直徑ｄ/mm303540455055607080100

，澆注速度V=kg/s10202742557290120150195

，計(jì)算得出的澆注時(shí)間是否合適，可用鋼液在型腔內(nèi)的上升速度V驗(yàn)算，見式（2）。

V=h/t

（2）式（2）中：Ｖ—型內(nèi)液面上升速度（mm/s）；

h—鑄件的澆注位置（mm）（計(jì)算傾斜澆注的鋼液上升速度時(shí)，其高度h應(yīng)取鑄件高度加上傾斜高度的１／２）；t—澆注時(shí)間（s）；當(dāng)計(jì)算的上升速度Ｖ小于表１—１２值時(shí)，可選用大尺寸的包孔或增加包孔數(shù)量。條件允許時(shí)亦可傾斜澆注，其傾斜高度決定于砂箱的大小，但最大傾斜度不得超過(guò)３００mm。

鋼液在型腔中最小允許上升速度鑄件重量／t鑄件結(jié)構(gòu)＜5

＞5～15

＞15～35

＞35～65

＞65～100

復(fù)雜

2520161412

中等

201512108

簡(jiǎn)單

1510865

根據(jù)選用的包孔，計(jì)算截面積，按比例確定各澆道的總截面積，其比例為：Ａ孔:ΣＡ內(nèi):ΣＡ橫:ΣＡ直＝1:(1.8～2.0):(1.8～2.0):(2.0～

2.5)計(jì)算出各澆道總截面積,根據(jù)鑄件的形狀、結(jié)構(gòu)尺寸大小及生產(chǎn)條件確定各澆道截面積、幾何形狀和幾何尺寸。

在用漏包澆注時(shí)，包孔澆注速度V包與澆包內(nèi)鋼液的壓頭高度密切相關(guān)。壓頭高則澆注速度快；壓頭低則澆注速度小。因此，當(dāng)一個(gè)澆包內(nèi)的鋼液需要連續(xù)澆注幾個(gè)不同鑄件時(shí)，應(yīng)該先澆注對(duì)鋼液上升速度要求較快的鑄件。為了滿足上升速度的要求，在計(jì)算包孔直徑時(shí)應(yīng)按澆伜最后一個(gè)鑄件時(shí)，澆包