鑄造鑄鐵地軌的水平渦流產(chǎn)生與澆口杯中液面的高度有關(guān)
當(dāng)鑄鐵地軌澆口杯中的金屬液面高而澆包位置較低時(shí),流入直澆道的流線陡峭,水平分速度小,不易產(chǎn)生高速度的水平渦流;當(dāng)澆口杯中的金屬液面低時(shí),鑄鐵地軌流線趨于平坦,水平分速度大,容易產(chǎn)生水平渦流,當(dāng)鑄鐵地軌澆包位置較高時(shí),盡管澆口杯中的液面也較高,但仍會(huì)產(chǎn)生水平渦流,這是因?yàn)?/p>
高速的液體穿人金屬液面時(shí),對(duì)液面產(chǎn)生較大的沖擊,使流線變得比較平坦,形成水平流股而產(chǎn)生渦流,為避免鑄鐵地軌水平渦流,在設(shè)計(jì)澆口杯時(shí),澆口杯深與直道的水平渦流,在鑄鐵地軌澆注操作時(shí)應(yīng)采取澆包低位澆注、大流充滿的方法。
鑄鐵地軌橫澆道的類型。①阻流式橫澆道。在橫澆道上設(shè)置阻流段,縮小截面,以提高金屬液的流動(dòng)阻力。阻流式橫澆道分為水平阻流式和垂直阻流式兩類。
由于阻流段窄薄(47mm),從鑄鐵地軌澆口杯到阻流段這一段封閉性強(qiáng),有利于擋渣。從阻流段流出的金屬液進(jìn)人寬大的橫澆道后,流速減慢有利于渣上浮,所以擋渣效果好。水平阻流式橫澆道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制作方便,適用于小批量鑄鐵地軌手工造型,但鑄鐵地軌擋渣效果較差。垂直阻流式橫澆道結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制作困難,適用于擋渣要求高的中、小鑄件機(jī)器造型。也稱為緩流式橫澆道。
②鑄鐵地軌穩(wěn)流式橫澆道。穩(wěn)流式橫澆型面上、下安置的多級(jí)橫澆道增加金屬在流動(dòng)過程中的阻力,使之充型平穩(wěn),能夠擋渣。如同時(shí)使用過濾器,則可增強(qiáng)擋渣能力。與阻流式相比,對(duì)鑄鐵地軌型砂質(zhì)量要求較低,適用于成批或大量生產(chǎn)的較重要的、復(fù)雜的中、小鑄件。
③鑄鐵地軌鋸齒式橫澆道。在橫澆道頂面做出鋸齒形狀,有一定的擋渣作用,分為順齒式和逆齒式兩種。在擋渣效果上,逆齒式更好些,適用于成批生產(chǎn)的中、小型鑄件。
④地軌集渣式橫澆道。一般做成離心式,使金屬液在集渣包內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使熔渣聚在集渣包中,液流出口方向應(yīng)與旋轉(zhuǎn)方向相反,集渣包人口截面應(yīng)大于出口截面,以滿足封閉條件,當(dāng)集渣包尺寸足夠大時(shí),積渣包可以起到暗冒口補(bǔ)縮的作用。主要用于重要的大、中型鑄件,在可鍛鑄鐵地軌及球墨鑄鐵件上應(yīng)用較多。
鑄鐵地軌澆口結(jié)構(gòu)式分為漏斗形和盆形兩大類。漏斗形澆口(澆口杯)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,消耗金屬量少,但擋渣效果差。鑄鐵地軌盆形澆口(澆口盆)擋渣效果好,但消耗的金屬量較多常見的普通澆口盆,其底坎結(jié)構(gòu)可促使液流在流向直澆道時(shí)產(chǎn)生垂直渦流,從而對(duì)鑄鐵地軌熔渣產(chǎn)生一個(gè)附加的上浮力,避免地軌進(jìn)入直澆道。帶濾網(wǎng)芯的澆口盆,常用于小件,濾網(wǎng)芯用油砂或粘土砂制成,網(wǎng)孔數(shù)目一般為7~15個(gè),鑄鐵地軌孔徑上小下大,上部直徑橫澆道發(fā)揮擋渣作用的條件,鑄鐵地軌主要有:橫澆道須充滿;流動(dòng)平穩(wěn),減輕紊流攪拌現(xiàn)象; 鑄鐵地軌鐵渣的上浮速度大于金屬液的流動(dòng)速度,內(nèi)澆道與橫澆道有合理的相對(duì)位置。