關於熱節

說到熱節,我想從事鑄造行業的人一般都知道這個名詞。但是,大多數人的認知都僅僅在鑄件的幾何熱節上,而對其它類型的熱節並不一定很清楚。今天,正好有一個參加培訓的朋友提出這個問題,借此機會,我把這個熱節再說說。

在傳統的概念中,熱節實際上就是兩壁相交或者多壁相交所形成的厚大點。比如,像圖一所示。當然,這個熱節也就是傳統意義上的熱節,也叫幾何熱節。但是實際上的熱節種類並不限於幾何熱節一種,還有物理熱節,接觸熱節以及流動熱節等,下面我們就先來瞭解一下這些熱節的定義。

圖一,鑄件上的熱節

  • 什麼是幾何熱節?實際上幾何熱節是按照鑄件的幾何形狀畫出來的熱節圓大小來確定的,也即是幾何尺寸或根據幾何尺寸計算的模數最大的位置,比如:圖一上的熱節。

什麼是物理熱節?是由於鑄型的局部散熱能力、散熱條件、保溫塊,尖角砂等物理因素而形成的熱節。這裡我們可以舉一個例子,比如圖一上面(a)所示的銳角部位,如果使用熔模鑄造來成形,這個地方在制殼完成後將堵死,成為散熱非常惡劣的部位,這種位置我們就叫它物理熱節。這種情況在鑄件設計時也是應該避免的。我們經常遇到大傢設計澆口時兩個澆口之間距離很小,結果制殼完後,這個地方全部堵死,形成一個物理熱節,有可能間接影響鑄件質量。

什麼是接觸熱節?接觸熱節是由於澆冒口的開設和金屬液的充填和補縮的熱效應等原因在冒口根部或內澆口引入處形成的幾何熱節與物理熱節的疊加,見圖二所示。接觸熱節過大是冒口根部或內澆口引入處產生縮孔縮松的原因之一。

圖二,接觸熱節

什麼是流動熱節?由於從內澆口引入的金屬液通過鑄件的某部分流動時間過長,流量過大,熱金屬的聚集及周圍鑄型被加熱,使鑄件內金屬液的通道部分成為鑄件最後凝固部位,見圖三。實際上所謂流動熱節,實際上就是我們

圖三,流動熱節

經常所說的過熱。比如:底註式澆註系統雖然金屬液流動平穩,但是因為所有金屬液都來自內澆口,因此,內澆口附近肯定過熱。流動熱節是鑄件近澆口引入處及冒口頸附近產生縮孔、縮松的原因之一。

有一句非常重要,就是:工藝設計的任務之一即使要使接觸熱節、流動熱節不要和幾何熱節重合。

我們現在回過頭來看看專業的熱節定義是什麼?GB5611-1998,鑄造術語中對熱節的定義,熱節(hot spot)指的是在凝固過程中,鑄型內局部金屬液的溫度較周圍溫度高,因而凝固慢的節點或區域。在傳統的意義上,熱節的位置是固定的,其實不然,熱節是長腿的,會跑路。我的公眾號2020年6月17日的推文“長著腿的“熱節”會跑路?”,說的就是這一點,大傢有興趣可以回看一下。另外,大傢也可以參照圖四、圖五瞭解一下熱節的變化規。

圖五,兩壁相交熱節變化規律

好瞭,以上就是今天的分享,謝謝大傢!歡迎大傢關註我的微信公眾號“熔模鑄造每天學”。

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