凝固科学基础：4-4凝固时间.ppt

4 4 凝固过程的传热问题凝固过程的传热问题Heat Transfer in Solidification2p凝固区域p铸件-铸型界面p确定温度场的方法pChvorinov法则-确定凝固时间 4 凝固过程的传热问题3 3铸件的凝固时间p铸件的凝固时间：是从液态合金充满铸型后至凝固完毕所需的时间p单位时间内凝固层增长的厚度为凝固速度pp铸件凝固时间是制订生产工艺、获得稳定铸件质铸件凝固时间是制订生产工艺、获得稳定铸件质量的重要依据量的重要依据4 4凝固时间确定方法l l通过通过测温和数值计算法测温和数值计算法确定凝固时间；确定凝固时间；l l根据根据 ChvorinovChvorinov法则法则快速地近似计算凝固时间，快速地近似计算凝固时间，这是经验方法这是经验方法5 5Chvorinov法则铸件铸型K, cm/min1/2铸钢砂型1.3金属型2.6黄铜砂型1.8金属型3.0凝固时间，凝固系数K ，铸件体积V，铸件表面积A确定凝固系数K ：理论计算 实验测定(4.15) p117,约15%的精确度6 6Chvorinov法则-折算厚度法则R-折算（当量）厚度或模数，凝固时间，凝固系数Kl圆柱体和球相当精确；一般铸件最大误差为20%；l可以根据需要，计算铸件的某一部分；l无论铸件重量如何，只要R相等，凝固时间大致相等；或如设7 7Chvorinov法则的实验根据1. 10 x400 x400mm1. 10 x400 x400mm板板5. 30 x400 x400mm5. 30 x400 x400mm板板6. 50 x400 x400mm6. 50 x400 x400mm板板7. 7. 直径直径153mm153mm球球8. 8.直径直径150 x800mm150 x800mm圆柱圆柱9. 9.直径直径229mm229mm球球10.10.直径直径200 x800mm200 x800mm圆柱圆柱13.13.直径直径400 x800mm400 x800mm圆柱圆柱16. 350 x1800 x2400mm16. 350 x1800 x2400mm板板19. 6519. 65吨机座板吨机座板8 8 例题1： 比较同样体积大小的球状、块状、板状铸件的凝固时间。

9 9l例题1： 比较同样体积大小的球状、块状、板状铸件的凝固时间 解：V球=V块=V板 S球S块R块R板 根据： ，有 则：球 块 板1010例题2 砂型铸造圆柱形铸钢件（单位为mm）根据工艺需要加设冒口如凝固系数为0.9cm/min1/2，分别估算计算和不计算冒口时，铸件凝固完毕所需的时间 解 根据Chvorinov法则，= （V/S）2/K2， 计算冒口时：V =50 (25) 2/4 +35(152+12.52+15x12.5)/3=45390cm3, 散热面积S = 2(25/2)50 +(25/2) 2 + (15-12.5) 2+352 1/2 (15+12.5)= 7449 cm2, V/S = 6.09cm; 故= （V/S）2/K2 = (6.09/0.9) 2 = 45.8 min. 不计算冒口时：请自行完成1111第四章结束！第四章结束！。