1.1熔融液体的水力学特性 液态材料本身的流动能力称为流动性，直接影响到成 形件的尺寸和形状精度，是材料的主要俦造性能之一。 ◆型壁的多孔性、透气性和合金液的不相润湿性，给合 金液的运动以特殊边界条件； ◆在充型过程中，合金液和俦型之间有着激烈的热作用、 机械作用和化学作用；合金液冲刷型壁，黏度增大， 体积收缩，吸收气体、使金属氧化 ◆浇注过程是不稳定的流动过程 §型腔内气体压力非恒定 §浇注操作不可能保持浇口杯内液面的绝对稳定 §合金液淹没了内浇道后，随着合金液面上升，充型的 有效压力头逐渐变小
1.1 熔融液体的水力学特性 液态材料本身的流动能力称为流动性，直接影响到成 形件的尺寸和形状精度，是材料的主要铸造性能之一。 ◆型壁的多孔性、透气性和合金液的不相润湿性，给合 金液的运动以特殊边界条件； ◆在充型过程中，合金液和铸型之间有着激烈的热作用、 机械作用和化学作用；合金液冲刷型壁，黏度增大， 体积收缩，吸收气体、使金属氧化 ◆浇注过程是不稳定的流动过程 §型腔内气体压力非恒定 §浇注操作不可能保持浇口杯内液面的绝对稳定 §合金液淹没了内浇道后，随着合金液面上升，充型的 有效压力头逐渐变小
1) 黏性流体流动 熔化成液体的材料是一种有黏性的流体，黏度大小 与材料成分密切相关，流动过程中随熔融液体温度的降 低不断增大。当冷却过程中出现结晶时，黏度急剧增加， 流速和流态也发生急剧变化。 Liquid Metal viscosity 25TT Li Na 400
1） 黏性流体流动 熔化成液体的材料是一种有黏性的流体，黏度大小 与材料成分密切相关，流动过程中随熔融液体温度的降 低不断增大。当冷却过程中出现结晶时，黏度急剧增加， 流速和流态也发生急剧变化
2)不稳定流动 充型过程中，熔融液体温度不断降低，俦型的温度 则不断增高，两者间热交换过程处于不稳定状态。熔融 液体随着温度降低黏度增加，流动阻力也随之增加，加 之充型过程中液流的压头增加或降低，熔融液体的流速 和流态也不断变化，因此属于不稳定流动。 3)多孔管中流动 铸型往往存在一定粗糙度和孔隙度，可将铸型中浇 注系统和型腔看作多孔的管道和容器。熔融液体在多孔 管中流动时，往往不能很好地贴附于管壁，难免将外界 杂质或气体卷入液流，造成气孔、夹杂或引起金属液的 氧化等铸造缺陷
2) 不稳定流动 充型过程中，熔融液体温度不断降低，铸型的温度 则不断增高，两者间热交换过程处于不稳定状态。熔融 液体随着温度降低黏度增加，流动阻力也随之增加，加 之充型过程中液流的压头增加或降低，熔融液体的流速 和流态也不断变化，因此属于不稳定流动。 3) 多孔管中流动 铸型往往存在一定粗糙度和孔隙度，可将铸型中浇 注系统和型腔看作多孔的管道和容器。熔融液体在多孔 管中流动时，往往不能很好地贴附于管壁，难免将外界 杂质或气体卷入液流，造成气孔、夹杂或引起金属液的 氧化等铸造缺陷
4)紊流流动 理论计算与实践表明，熔融液体在浇筑系统中流动时， 其雷诺数R.大于临界雷诺数(Rc=2300),属于紊流流动。 b 当熔体流入限制空间，型壁的限制作用导致建 立了环流区，液流落下的液面区域形成一个锥形坑， 在附近形成湍流
4) 紊流流动 理论计算与实践表明，熔融液体在浇筑系统中流动时， 其雷诺数Re大于临界雷诺数(Rec=2300)，属于紊流流动。 当熔体流入限制空间，型壁的限制作用导致建 立了环流区，液流落下的液面区域形成一个锥形坑， 在附近形成湍流
如：ZL104合金在670°C浇注时，液流在直径为20mm 的直浇道中以50cm/s的速度流动时，R.为25000，远大于 R。对于一些水平浇注的薄壁俦件或厚大铸件充型时， 液流上升速度很慢，也有可能得到为层流流动。 对轻合金优质俦件浇注系统，当R。<20000时，液流 表面的氧化膜不会破碎，若R.控制在4000~10000，能符 合优质铝合金和镁合金铸件要求。 研究表明：直浇道内R。≤10000 横浇道内R.≤7000 内浇道R。≤1100 效果较佳 型腔内侧R≤280
如：ZL104合金在670°C浇注时，液流在直径为20 mm 的直浇道中以50 cm/s的速度流动时，Re为25000，远大于 Rec。对于一些水平浇注的薄壁铸件或厚大铸件充型时， 液流上升速度很慢，也有可能得到为层流流动。 对轻合金优质铸件浇注系统，当Re <20000时，液流 表面的氧化膜不会破碎，若Re 控制在4000～10000，能符 合优质铝合金和镁合金铸件要求。 研究表明：直浇道内Re ≤10000 横浇道内Re ≤7000 内浇道Re ≤1100 型腔内侧Re ≤280 效果较佳