為了消除砂型鑄造的缺點(diǎn)，提高壓鑄件的質(zhì)量,，擴(kuò)大砂型鑄造技術(shù)的使用范圍,，科技工作者研究開發(fā)出反重力砂型鑄造技術(shù)。反重力鑄造利用外加壓力使合金液沿著與重力相反的方向自下而上充型并凝固成形,，壓鑄鋁件具有充型平穩(wěn),、充型速率可控、溫度場分布合理,、壓力下凝固及有利于鑄件凝固補(bǔ)縮的特點(diǎn),，鑄件的力學(xué)性能好、組織致密,、鑄造缺陷少，獲得了廣泛應(yīng)用,。按不同工藝過程,，反重力鑄造又分為低壓鑄造、差壓鑄造,、調(diào)壓鑄造等,。在第二次世界大戰(zhàn)期間，英國的伯明翰鑄鋁公司大規(guī)模成功地采用低壓鑄造技術(shù)制造飛機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件,，很快引起了世界各國鑄造界的高度重視,。1961年，保加利亞索菲亞鑄造研究所在低壓鑄造基礎(chǔ)上,，開發(fā)出兼有低壓鑄造和壓力釜鑄造特點(diǎn)的差壓鑄造工藝,，用于制造大型、復(fù)雜,、薄壁零件,。不久，保加利亞的差壓鑄造機(jī)外銷國家遍及世界各地,，其中包括美,、英、法,、俄,、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家,。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,，以及對(duì)鑄件的品質(zhì)要求越來越高，差壓鑄造工藝及設(shè)備也在不斷完善,、更新。目前,，差壓鑄造工藝已經(jīng)成熟,，與低壓鑄造相比，差壓鑄造的主要優(yōu)點(diǎn)如下,。
①減少鑄件氣孔,、小孔缺陷。差壓鑄造的壓力是 低壓鑄造壓力的4~5倍,，因而在澆注過程中,，由鑄型、型芯排放出來的氣體的體積將減少1/4~1/5,，這就減少了侵入性氣孔形成的機(jī)會(huì),。低壓鑄造鑄型排氣困難的根本原因在于低壓鑄造只能控制柑鍋內(nèi)氣體的壓力，對(duì)鑄型所在的大氣卻不能控制,。而差壓鑄造則不同,，它能把上、下壓力罐的壓力同時(shí)控制起來,。
②鑄件表面粗糙度的改善,。鋁鑄件在液態(tài)金屬填充鑄型時(shí)，型壁的溝紋或粗糙部分會(huì)存在一層氣體薄膜,。這部分氣體的氣壓作用于金屬液,，阻止了型壁形狀在鑄件上的完全再現(xiàn)，在差壓鑄造時(shí)氣膜的密度大,，因而受熱膨脹時(shí),，氣體的反壓力越大，阻止液態(tài)金屬侵入凹坑的能力強(qiáng),，因而鑄件表面的粗糙度就越小,。
③差壓鑄造的補(bǔ)縮壓力是 低壓鑄造的4~5倍。差壓鑄造時(shí)上罐的壓力為0.7MPa左右,，而低壓鑄造時(shí)柑鍋內(nèi)壓力為0.15MPa左右,，二者相差甚遠(yuǎn)。因而,，差壓鑄造有極強(qiáng)的補(bǔ)縮能力,，可及時(shí)充填出現(xiàn)的縮孔及微裂紋，在一定程度上“壓合”消除了一些熱裂的隱患,。
④差壓鑄造可減少凝固時(shí)間20%~25%,，相應(yīng)地也減少了凝固期內(nèi)的變質(zhì)衰退現(xiàn)象，其晶粒也有所細(xì)化,。近年來,，我國西北工業(yè)大學(xué)曾建民,、周堯和在差壓鑄造基礎(chǔ)上開發(fā)出了調(diào)壓鑄造工藝。調(diào)壓鑄造與差壓鑄造較大的區(qū)別在于不僅能夠?qū)崿F(xiàn)正壓的控制,，還能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)壓的控制,，對(duì)控制系統(tǒng)控制精度的要求更高門。西北工業(yè)大學(xué)掌握了反重力鑄造設(shè)備制造的核心技術(shù),，在差壓,、調(diào)壓鑄造設(shè)備研制、生產(chǎn)方面,。
近年來,，沈陽鑄造研究所在原有砂型鑄造技術(shù)基礎(chǔ)上，將差壓鑄造,、調(diào)壓鑄造應(yīng)用于復(fù)雜薄壁精密鋁合金鑄件生產(chǎn),，已建成國內(nèi)一流的鋁合金砂型差壓鑄造、調(diào)壓鑄造生產(chǎn)線,。生產(chǎn)的鋁合金艙體的力學(xué)性能及內(nèi)部質(zhì)量達(dá)到美-標(biāo)AMS-A-21180的要求,，尺寸精度較高達(dá)到CT6級(jí)（精鑄件等級(jí)），壁厚最薄處僅3mm,。在2008年,，沈陽鑄造研究所采用砂型調(diào)壓鑄造研制生產(chǎn)了整體壁厚僅2mm的大型薄壁高強(qiáng)度鑄件，材質(zhì)為D357,，與我國ZL11成分相同，Mg及雜質(zhì)含量要求更為嚴(yán)榴,，壓鑄模具本體抗拉強(qiáng)度,、屈服強(qiáng)度及伸長率分別可以達(dá)到350MPa，300MPa此外,，西北工業(yè)大學(xué),、北京航空材料研究院、首都航天機(jī)械公司等也開發(fā)了相關(guān)的技術(shù),，用于砂型鋁合金超薄壁鑄件的研制生產(chǎn),。
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