Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Закономерности изменения давления газов в полости и стенках формы при заливке ее сплавом и затвердевании отливки

05.11.2018

При контакте расплава с формой или стержнем на границе «расплав - форма (стержень)» возникает газовое давление Рф, величина которого определяется интенсивностью газовыделения b и пропускной способностью М.

Я.И. Медведевым получена следующая формула, описывающая изменение избыточного давления газа на границе «отливка - форма (стержень)»:

где Vп - объем пор в поверхностном слое формы (или стержня);

а - коэффициент, учитывающий скорость заполнения формы сплавом, а<1.

Из этой формулы следует, что при t = Vп*ТП/Ра*Т0*М давление достигает максимума, а затем убывает, при этом максимальное давление газа будет равно

Формулы (6.18) и (6.19) качественно правильно описывают изменение давления. Однако их применение затруднительно, так как остаются неопределенными величины Vп и а. Из формулы (6.19) видно, что избыточное давление тем больше, чем выше газотворность смеси и меньше пропускная способность формы или стержня.

Характер изменения давления газа на границе расплава с формой или стержнем после заливки неоднократно исследовался экспериментально. На рис. 6.8 показана типичная экспериментальная кривая изменения давления Pг. На ней наблюдаются два максимума. Второй максимум, который возникает через 30-300 с после первого, объясняют падением газопроницаемости смеси из-за образования на некотором удалении от поверхности отливки зоны конденсации влаги.

В зависимости от конкретных условий (тип связующего, газопроницаемость смесей, геометрические характеристики форм и стержней, теплофизические условия и т. п.) величина Pгmax может принимать значения от 0,5 до 30 кПа.

Давление газа Pг и характер его изменения зависят от положения рассматриваемой точки на поверхности стержня и продолжительности заливки (рис. 6.9 и 6.10). Эти зависимости объясняются характером газовых потоков в стержнях и болванах формы, описанным ранее.

Из рис. 6.10 следует, что давление на нижней поверхности формы мало зависит от продолжительности заливки. Чем выше скорость заливки, тем раньше давление в верхней точке стержня достигает максимума и тем больше его величина.

В.С. Серебро приводит формулы для расчета максимального давления газа Pгmax на границе «расплав - стержень» в зависимости от ориентации стержня в форме. Для горизонтальных стержней оно равно

где T0 - удельная мощность газовыделения в стержнях в начальный момент времени, см3 газа на см3 смеси в единицу времени;

I - половина длины рабочей части стержня, см;

Г - газопроницаемость смеси.

Для вертикально расположенных стержней

где v - линейная скорость поднятия уровня сплава в форме (скорость затопления стержня), см/с;

l - глубина затопления стержня, см;

ГS - предельная газотворность единицы объема смеси, см газа на см3 смеси.

Формулы (6.20) и (6.21) справедливы для плоскопараллельного установившегося газового потока.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: