材料成型工藝學(xué)上可能重復(fù)的ffff

金屬液態(tài)成形過程鑄件性能：

合金性能鑄型性能工藝控制凝固方式：

重力場(chǎng)凝固

非重力場(chǎng)凝固壓力鑄造離心鑄造擠壓鑄造電磁場(chǎng)快速凝固金屬液態(tài)成形過程鑄型種類：

砂型金屬型陶瓷型石膏型殼型三、金屬液態(tài)成形工藝的新技術(shù)1、知識(shí)經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)對(duì)鑄造行業(yè)的影響技術(shù)特征先進(jìn)制造技術(shù)形成的先進(jìn)鑄造技術(shù)精密、優(yōu)質(zhì)化精密成形與加工近無缺陷成形精確鑄造成形金屬熔體的純凈化、致密化數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字造型虛擬制造網(wǎng)絡(luò)制造鑄造工藝CAD，鑄造模具CAD/CAM一體化鑄造過程宏觀模擬及工藝優(yōu)化鑄件組織微觀模擬及性能預(yù)測(cè)分散網(wǎng)絡(luò)化鑄造系統(tǒng)高效、智能化快速制造自動(dòng)化制造系統(tǒng)智能制造快速原形及快速制模鑄造過程自動(dòng)檢測(cè)與控制，鑄造機(jī)器人的應(yīng)用人工智能在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用1、知識(shí)經(jīng)濟(jì)和高技術(shù)對(duì)鑄造行業(yè)的影響技術(shù)特征先進(jìn)制造技術(shù)形成的先進(jìn)鑄造技術(shù)柔性、集成化柔性制造計(jì)算機(jī)集成制造快速易重組制造鑄造過程的柔性制造鑄造過程的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)快速換模技術(shù)交叉、綜合化并行制造復(fù)合成形與加工并行環(huán)境下鑄造CAD/CAE/CAM一體化半固態(tài)鑄造、噴鑄技術(shù)、復(fù)合鑄造低耗、清潔化綠色制造清潔鑄造技術(shù)，鑄造廢棄物的再生利用精益、快捷華精益生產(chǎn)快捷制造鑄造企業(yè)精益生產(chǎn)模式虛擬鑄造企業(yè)及鑄造電子商務(wù)

快速成形技術(shù)精確成形技術(shù)半固態(tài)鑄造、噴鑄技術(shù)、復(fù)合材料鑄造及復(fù)合鑄造液態(tài)成形工裝模具CAD/CAM一體化液態(tài)成形過程宏觀模擬及工藝優(yōu)化鑄件組織微觀模擬及性能壽命預(yù)測(cè)液態(tài)成形過程數(shù)據(jù)庫(kù)和專家系統(tǒng)鑄件電子商務(wù)綠色鑄造2、金屬液態(tài)成形的新技術(shù)加強(qiáng)鑄造基礎(chǔ)理論研究發(fā)展鑄造新工藝及新設(shè)備在穩(wěn)定提高鑄件質(zhì)量、精度和粗糙度的前提下發(fā)展專業(yè)化生產(chǎn)積極實(shí)現(xiàn)鑄造生產(chǎn)過程的機(jī)械化、自動(dòng)化減少公害，節(jié)約能源，降低成本鑄造生產(chǎn)應(yīng)該在優(yōu)質(zhì)、高精度前提下，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、低耗、無害、價(jià)廉，使鑄造技術(shù)成為可與其他成形工藝相競(jìng)爭(zhēng)的少余量、無余量成形工藝（凈終成形工藝）。

3、金屬液態(tài)成形工藝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)第二章金屬液態(tài)成形工藝原理§2.1液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)特點(diǎn)

液體金屬充滿鑄型型腔的過程稱為充型過程。

§2.1液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)特點(diǎn)

液體金屬充滿鑄型型腔的過程稱為充型過程。

在充型異常的條件下會(huì)產(chǎn)生液態(tài)金屬成形過程的一些缺陷：

澆不足、冷隔、砂眼、抬箱、侵入性氣孔、夾砂結(jié)疤

充型過程存在：熱作用機(jī)械沖擊沖刷物理化學(xué)反應(yīng)研究液態(tài)金屬充型過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性非常必要。

§2.1液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)特點(diǎn)

研究方法：研究液態(tài)金屬充型過程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性非常必要。

物理模擬計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬工業(yè)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)§2.1液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)特點(diǎn)

液態(tài)金屬中存在夾雜物（固相）和氣體（氣相）

1、多相黏性流動(dòng)

夾雜物（非金屬化合物）：（尺寸<50μm

）

氧化物——

Al2O3,SiO2,MnO,FeO,TiO2,MgO等

氮化物——AlN,ZrN,TiN等硫化物——Ni3S2,CeS,Cu2S等氣體：（總量<4X10-4%）

CO,CO2,H2,N2,O2等

例如連鑄的鋼水中：§2.1液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)特點(diǎn)

金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，金屬鍵被部分破壞，原子之間仍然保持一定的結(jié)合力，因此液態(tài)金屬在流動(dòng)過程中有內(nèi)摩擦阻力，呈現(xiàn)粘性流動(dòng)的水利學(xué)特點(diǎn)。

影響因素：溫度

合金成分金屬液純凈度1、多相黏性流動(dòng)

§2.1液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)特點(diǎn)

充型過程中液態(tài)金屬的流速、流態(tài)在不斷變化。

2、非穩(wěn)定流動(dòng)

流路截面變化流路方向變化流路溫度變化§2.1液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)特點(diǎn)

3、紊流流動(dòng)

液體的流動(dòng)可分為層流和紊流兩種狀態(tài)，并可用雷諾數(shù)Re來判斷。（流速×管路直徑/流體運(yùn)動(dòng)粘度）Re臨=2300大于Re臨為紊流小于Re臨為層流例如，某鋼種在連鑄工藝過程中結(jié)晶器的管道直徑為0.15m，如果結(jié)晶器有電磁攪拌的條件下鋼水的平均旋轉(zhuǎn)周向速度為0.12m/s，澆注溫度為1535℃，運(yùn)動(dòng)粘度為0.407×10-6m2/s，計(jì)算出：

對(duì)于某些合金，在澆注溫度下（高于液相線溫度50~100℃）有：鑄件材質(zhì)鑄鐵鑄鋼鋁合金γ（m2/s）0.55×10-60.4×10-60.6×10-6在澆注系統(tǒng)中，即使D很?。ㄈ缛?.4cm），在保證充型的最低流速下，其雷諾數(shù)也大于Re臨。所以：金屬液在澆注系統(tǒng)中的流動(dòng)為紊流流動(dòng)。又由于澆注系統(tǒng)流路回轉(zhuǎn)，使紊流程度加重?！?.1液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)特點(diǎn)

4、在“多孔管”中流動(dòng)

澆注系統(tǒng)及鑄型的型腔都具有一定的透氣性§2.1液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)特點(diǎn)

綜上所述液態(tài)金屬在充型過程中的水力學(xué)特點(diǎn)與理想液體相比有明顯的區(qū)別。但是，液態(tài)金屬在充型時(shí)間較短的過程中，一些水力學(xué)的規(guī)律在一定程度上也適用于液態(tài)金屬的流動(dòng)過程。

§2.2液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)計(jì)算

一、澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

澆注系統(tǒng)：引導(dǎo)金屬液進(jìn)入和充滿型腔的一系列通道?！?.2液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)計(jì)算

一、澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

澆注系統(tǒng)的構(gòu)成（基本組元）：澆口杯直澆道直澆道窩橫澆道內(nèi)澆道§2.2液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)計(jì)算

連續(xù)鑄鋼澆注系統(tǒng)的構(gòu)成：鋼水包長(zhǎng)水口中間包浸入式水口結(jié)晶器一、澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

§2.2液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)計(jì)算

一、澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

根據(jù)澆注系統(tǒng)基本組元截面積比例關(guān)系分為：

開放式澆注系統(tǒng)

F直<F橫

<F內(nèi)

封閉式澆注系統(tǒng)

F直

>F橫

>F內(nèi)

F直、F橫、F內(nèi)分別為直、橫、內(nèi)澆道截面積之和?！?.2液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)計(jì)算

二、計(jì)算模型

液態(tài)金屬充型過程計(jì)算模型：H0——金屬充型壓頭P——上型腔高度C——型腔高度（鑄件高度）§2.2液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)計(jì)算

二、計(jì)算模型

為了保證金屬液順利充滿型腔：直澆道要有一定高度（提供充型壓頭）；澆道要有合適的截面積?！?.2液態(tài)金屬充型過程的水力學(xué)計(jì)算

三、計(jì)算公式計(jì)算條件：澆注系統(tǒng)為充滿流動(dòng)

封閉式澆注系統(tǒng)；對(duì)于開放式的型腔液面要淹過內(nèi)澆道。澆口杯液面保持不變計(jì)算公式（2-7）式中

這就是奧贊（Osann）公式，它是澆注系統(tǒng)計(jì)算的基本公式。

假設(shè)型腔斷面積沿高度無變化。平均靜壓頭H均的確定

液態(tài)金屬充型過程計(jì)算模型：H0—