实际上具体情况下只有一种气体起主要作用。 Po为阻碍气泡长大的外界压力总和 Po Pa+ Pm+ Ps+ Pc (4-3) 其中Pa、Pm、Ps和P分别为大气压、金属、熔渣 的静压力和表面张力所构成的附加压力。 一般情况Pm和P的数值相对不大,可忽略不计,故 气泡长大条件应为: 20 Pn>Pa+P=1+=(4-4)
实际上具体情况下只有一种气体起主要作用。 P0为阻碍气泡长大的外界压力总和 P0 = Pa + Pm + Ps + Pc （4-3） 其中Pa 、Pm 、Ps 和 Pc分别为大气压、金属、熔渣 的静压力和表面张力所构成的附加压力。 一般情况Pm 和Ps的数值相对不大，可忽略不计，故 气泡长大条件应为: （4-4） 2 Pn Pa + Pc = 1+
其中, D=2 式中,为金属与气体间的界面张力,X为气泡半径。 可见,气泡半径越小,附加压力越大,气泡很难稳定存在 和长大;但当气泡在现成表面上生核时,气泡为椭圆形, 因此曲率半径较大,使附加压力大大降低,有利于气泡长 大
其中， 式中，σ为金属与气体间的界面张力，ɣ为气泡半径。 可见，气泡半径越小，附加压力越大，气泡很难稳定存在 和长大；但当气泡在现成表面上生核时，气泡为椭圆形， 因此曲率半径较大，使附加压力大大降低，有利于气泡长 大。 2 Pc =
3.气泡上浮 当气泡长大到一定程度后,便会脱离现成表面开始上浮, 如图4-2所示。气泡脱离现成表面而上浮的能力主要与气 泡和现成表面之间的接触角θ有关,而接触角θ的大小则 取决于现成表面(S)与气泡(v)之间的界面张力σsv、现 成表面与熔池金属(M)间的界面张力sM和熔池金属与气 泡间的界面张力cMv的大小,即 Cos=USV OSM (4-5) M
3．气泡上浮 当气泡长大到一定程度后，便会脱离现成表面开始上浮， 如图4-2所示。气泡脱离现成表面而上浮的能力主要与气 泡和现成表面之间的接触角θ有关，而接触角θ的大小则 取决于现成表面(S)与气泡(V)之间的界面张力σSV、现 成表面与熔池金属(M)间的界面张力σSM和熔池金属与气 泡间的界面张力σMV的大小，即 (4-5) MV SV SM − cos =
f=hiE 已<90° 2 <90° (b) 图42气泡拖脱离衬底表面示意图 1-衬底;2-液体
图4-2 气泡拖脱离衬底表面示意图 1-衬底；2-液体
当θ<90°时,气泡容易脱离现成表面,有利于气泡 的逸出;当θ>90°时,气泡要长大到形成颈缩后才有可 能脱离基底。气泡上浮并非就能避免气孔的形成,关键是 要看气泡的上浮速度和液体金属凝固速度相对大小;如果 上浮速度小于凝固速度,则气泡仍将残留在金属中。反之 则可能浮出熔池。因此,产生气孔的最后条件为 v≤R (4-6) 式中,R为熔池金属的凝固速度,V为气泡上浮速度
当θ<90˚时，气泡容易脱离现成表面，有利于气泡 的逸出；当θ>90˚时，气泡要长大到形成颈缩后才有可 能脱离基底。气泡上浮并非就能避免气孔的形成，关键是 要看气泡的上浮速度和液体金属凝固速度相对大小；如果 上浮速度小于凝固速度，则气泡仍将残留在金属中。反之 则可能浮出熔池。因此，产生气孔的最后条件为 VV ≤ R （4-6） 式中，R为熔池金属的凝固速度，VV为气泡上浮 速度