为了更严密地模拟消失模铸造时金属液的流动过程,研究了基于简易模型的消失模流动模拟,并将模拟计算与充填时间的试验结果作了对比。计算的简易模型为平板铸件,底注。计算时考虑热分解气体层的压力及涂料层的透气性,据此推导出单位时间内通过模样涂层的热分解气体的流量;单位时间、单位长度内由金属液传递给EPS模样的热量。试验的EPS模样尺寸为200mm×70mm×10mm,发泡率为60倍。干砂采用硅砂,粒度0.15mm。在高度10、55、100、145、190mm的地方设置热电偶,测量流动前沿的充填时间。试验合金为JISAC2A,浇注温度为1073K,真空度为13.3kPa。涂料采用市面上的用于铸铁的消失模涂料及铝合金消失模绝热涂料,铸铁涂料的透气性为1.2;铝合金涂料则为0.4。结果表明:①在砂箱内无负压条件下,模样表面的涂料层透气性如果增大,热分解气体层的厚度将减小,但金属液前沿速度的变化并不大。②与砂箱内无负压相比,在砂箱内有负压条件下,热分解气体层的厚度减小,金属液前沿的速度变大。另外,涂料层透气性对金属液前沿的流动速度的影响也变大。③对金属液充填时间的模拟结果与试验结果相比较,两者有比较好的一致性。
