第14届23+4省市铸造学术会议暨天津市第九届铸造学术年会论文集
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铝合金消失模铸造技术的研究及应用现状
冯清梅，谭建波，李增民，李立新
(河北科技大学材料科学与工程学院，河北石家庄050018)
摘要：铝合金凭借其优良的物理性能，成为汽车，航空等零部件的首选材料，消失模铸造技术因其良好的经济效
益以及铸件的优良性能成为“21世纪的新型铸造技术”。航空，交通运输等工业的发展促进了铝合金消失模铸造技
术的发展，成为铸造业不可忽视的一项技术。文中主要介绍铝合金消失模铸造技术的研究及应用现状，并进行展望。
关键词：消失模铸造；铝合金；应用现状
消失模铸造技术因其铸件的尺寸精度高、表面光洁度高，以及其高生产率、低成本等特点被认
为是“21世纪的新型铸造技术”【11及“铸造中的绿色工程”【2】o消失模铸造技术发展到今天趋于完
善，在黑色金属领域已广泛投入生产，并取得了良好的经济收益。而随着汽车工业的发展，铝合金
消失模铸造技术受到世界各国企业及科研人员的关注。在欧美，日本等一些发达国家广泛投入工业
生产，并取得不小的收益，而我国一些企业虽然也建立了消失模铸造生产线，虽然取得的一定的经
济效益与社会收益，但我国消失模技术仍存在许多需要探索研究的课题，尤其我国有色合金的消失
模铸造技术与欧美等国家相比存在不小的差距。
1铝合金消失模铸造技术的研究现状
与砂型铸造及金属型铸造技术相比，铝合金消失模铸造技术因其熔炼及浇注温度的提高，铝合
金密度小等特点，容易产生气孔、渣孔、浇不足、冷隔等缺陷。各国学者从熔炼，充型，模样分解，
涂料等方面进行研究，并取得了一定的成就。
进入将九十年代来，国外消失模铸造技术迅速发展，逐渐迈入成熟期，无论在黑色金属还是有
色金属领域都取得了很大的成就，中国对实型铸造的开发与研究始于20世纪60年代，几乎与国外
同时起步。于70年代末具备试生产条件，发展至80年代已初具规模，与此同时消失模铸造也在登
上了中国舞台。经过几十年数多科研工作者的研发，逐渐形成了具有中国特色的消失模铸造技术。
在黑色金属领域消失模技术已稳步发展，但是铝合金消失模技术仍处于探索阶段，其中消失模吸气
易造成针孔等缺陷成为当前面临的一大难题【3J。国内清华大学、哈尔滨工业大学、一汽等单位率先
对铝合金消失模技术做了大量工作进行研究，汽车工业推动铝合金消失模铸造技术的发展，其应用
前景非常大，但国内铝合金消失模铸造技术仍与国外有一定差距。
在铝合金消失模铸造充型研究方面；S．Shivkumar[4]研究结果表明浇注系统的设计显著影响着
合金液的充填形态；并指出，水平充型时充填速度先快后慢，而垂直充型则先慢后快再慢。H．S．Lee
【5j认为，铝合金消失模铸造采用顶注、侧注、底注三种方式均可，但其中底注方式充型平稳，有利
于气体排出，应优先考虑选用。魏尊杰【6J研究结果表明：降低聚苯乙烯发气性，提高涂料层透气性
以及减少涂料层厚度，可以降低金属液前端的气隙压力以及金属液充型时的流动阻力，提高其充型
能力。
关于铝合金消失模涂料的研究方面，Tseng[7]曾对有关涂料及干砂温度的变化进行了初步研究，
考察了涂料／干砂界面以及干砂内部各点达到最高温度所需的时间等。C．A．Goria【8】研究结果表明：
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当涂料层的厚度达到0．3n3_m时，便具有足够的强度来保证模样不发生变形；如果涂料层太厚，涂
料层透气性降低，则易在铸件表面皱皮、浇不足等缺陷。福特公司David[9]认为为保证金属液具有
较高的充型速度，实现充型完整，消失模铸造涂料必须要有高的透气性，并且涂料透气性对铸件尺
寸精度及冶金质量也有很大影响。
关于铝合金消失模模样热分解研究方面，JBrenne[10]认为聚苯乙烯是以缓慢裂解的方式形成二
聚物、三聚物以及少量的单体。模样分解的气相产物比液相产物少一个数量级。在660～900。C范围
中基本只有液相聚苯乙烯。
针对铝合金消失模铸件的缺陷，shinsR和LeezH等【l2】研究消失模铸造过程中氢气增加的问题，
通过降低压力进行测试，发现随着金属替代聚苯乙烯数量的增加，金属熔体中氢气增加；流动长度
的增加，氢气也增加，距铸件最远处氢气量最大。赵忠【l3】通过对铝
