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丝扣管件铸造种出现吹孔的原因

时间:2020-07-06 14:54来源:本站 作者:admin 点击:

     吹孔(Blowhole)  丝扣管件铸造浇注期间产生的气泡,来自于砂芯或砂模气体膨胀挤入液态金属中,类似于小孩以麦秆吹气而导致。

    这些气孔都是气泡形成所致,且都符合一个基本的关系:形成气泡的气体压力>液态压力+2*表面张力/气泡的半径 ( Pb>PHd+2σ/r)---(D)   如果局部砂模或砂芯的气体压力大于液态的局部金属压力头压,气体将会被挤入液态金属中形成气泡。
    因为气体无处可去,玻璃管中的气压会逐渐增加直至压力大于金属静压力头时就形成了吹孔(blowhole)。
    压力会增加至稍大于金属静压力头直至气泡开始形成气体逐渐进入气泡中后,压力开始降低且气泡的半径也逐渐增大;最后,气泡脱离并上浮至冒口。然后压力又将逐渐增加直到下一个气泡开始凝固前会不断重复增压释放压力的过程;最终,凝固金属会制止气泡的生成且压力会逐渐上升直至加压系统泄压(漏气)。
    在相对低压和高温的丝扣管件铸造作业条件下,以理想气体定律计算可以得到较准确的气孔尺寸: 压力*体积=摩尔数*气体常数*温度(PV=nRT)--理想气体定律
    从理想气体定律以及Charles和Boyles定律可以看出,气孔体积会随着温度的增加而增加,但随着压力的增加而减少。气体的克分子数以摩尔表示,气体的质量/克分子量即为其摩尔数;例如,氮为双原子分子N2,其原子量为14,或其克分子量为28。
    对氮气而言,一摩尔为28克且一克分子的Avagadros数为6.023X1023。空气由80%的氮气和20%氧气组成,所以其平均克分子重为28.8。
    气体常数R为0.082(atm*1)/(摩尔*K)。原先的气泡直径为10mm,体积为0.5ml,含0.00002摩尔或0.0006克的空气。
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