内压胀型铸造技术易福磊，陈海峰，李秀兵（陕西科技大学机电工程学院，陕西西安710021）摘要：分析了真空除气和加压凝固对提高铸件质量的作用，介绍了真空压铸和真空增压铸造的工作原理和特点。结合真空除气和加压凝固技术，提出了内压胀型铸造技术，并阐述其工作原理、工艺过程，以及对铸件质量的改善。关键词：真空除气；加压凝固；真空压铸；真空增压铸造；内压胀型铸造中图分类号：TG249.9文献标识码：A文章编号：1001-3814(2011)07-0037-03InternalPressureExpandingCastingTechniqueYIFulei，CHENHaifeng，LIXiubing(SchoolofMechatronicEngineering,ShaanxiUniversityofScienceandTechnology,Xi'an710021,China)Abstract：Thesignificanceofvacuumdegassingandpressurizedsolidifyinginimprovingthequalityofcastingswasanalyzed.Theworkprinciplesandcharacteristicsofvacuumdie-castingandvacuumpressurizedcastingwereintroduced.Theinternalpressureexpandingcastingtechniquewasproposedcombiningvacuumdegassingwithpressurizedsolidificationtechnique,thenitsworkingprinciples,process,anditseffectsonimprovingthequalityofcastingswereexplained.Keywords：vacuumdegassing;pressurizedsolidifying;vacuumdie-casting;vacuumpressurizedcasting;internalpressureexpandingcasting铸造技术包括传统的砂型铸造和特种铸造两大类。由于砂型铸造所使用的造型材料价格低廉、易得，铸型制造简便，适应铸件的各种生产需求，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。但是砂型铸造得到的铸件精度低，表面粗糙，内部质量不理想，已经很难满足现代工业对机械零件质量的高要求。人们在砂型铸造的基础上，通过改变铸型的材料、模型材料、浇注方法、金属液充填铸型或铸件凝固的条件等，又创造了许多其他的铸造方法，这些铸造方法统称为特种铸造。这些铸造方法都各有优缺点，都能在不同程度上满足对铸件的高质量要求。有研究表明，在浇注过程中抽真空，能在很大程度上减少铸件气孔的产生；凝固时，适当的增加压力能使铸件得到很好的结晶组织，提高晶体的致密度，改善铸件的质量。本文介绍了真空压铸和真空增压铸造这两种利用“真空除气”、“加压凝固”提高铸件质量的方法，并提出了一种新的铸造方法——内压胀型铸造。真空压铸的原理及特性压力铸造具有生产效率高，铸件尺寸精度高，且表面粗糙度好，形状复杂等一系列优点。但是由压力铸造得到的铸件同样存在着多孔性问题，使得铸件在进行热处理或焊接时非常困难，也不适用于对气密性要求较高的零件。为了提高压铸件的力学性能，解决多孔性问题，研究人员结合真空技术，发明了真空压铸技术。真空压铸是在压铸过程中对型腔抽真空，以消除或减少铸件内的气孔和溶解气体，提高铸件的力学性能和表面质量的一种压铸工艺。其原理是，在压射金属液时，当活塞刚刚封闭浇注孔时启动真空泵，图1（a），抽出压室、型腔中的气体，在型腔被金属液基本充满时，关闭真空泵，图1（b），使金属液在真空环境下填充型腔并凝固。由于型腔在充型过程中一直处于真空状态，金属液在流动过程中不会再包卷气体形成气孔，从而在根本上消除了压铸零件气孔的成因[1]。1收稿日期：2010-11-30基金项目：陕西科技大学研究生创新基金资助项目（09022401）作者简介：易福磊(1984-)，男，湖北宜城人，硕士研究生，研究方向：内压胀型铸造技术；电话：15829556507；E-mail：304081582@163.com通讯作者：陈海峰(1964-)，男，陕西梅县人，教授，博士，主要研究领域为过程装备的设计与分析《热加工工艺》2011年第40卷第7期37浇注孔浇注孔(a)进料(b)闭合图1真空压铸原理示意图[1]Fig.1Theworkprinciplemapsofvacuumdie-casting[1]压控制压力力阀门真空储能罐传真空度储能罐感传感器器浇注手柄浇包铸型换气源工作舱换真空泵快速舱门图2真空增压铸造设备原理示意图Fig.2Theworkprinciplemapofvacuumpressurizedcasting金属铸锻焊技术2011年4月Casting·Forging·Welding气体在金属液中的溶解度降低，部分气体析出，这可使气体在铸件中的含量减少，从而能够保证铸件在长期使...