隨著我國(guó)電力工業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,，電力工業(yè)中輸變電設(shè)備中許多大型薄壁罐體，壁厚通常在8-15mm,，但法蘭及支撐,、接電部分壁厚可達(dá)50~80mm，這些罐體用于11~50萬(wàn)V甚至更高的電壓等級(jí)輸電線路上,。原先這些罐體采用鋼板或鋁板焊接而成,，里面灌滿絕緣油，每半年或一年更換一次絕緣油,，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)很大不便,。20世紀(jì)90年代國(guó)內(nèi)引進(jìn)了國(guó)外的SF6絕緣技術(shù)，這些罐體改由A1Si噸合金鑄造而成，其形狀更加復(fù)雜,，鑄鋁件許多由原來(lái)的2~5個(gè)零件組合而成,，體積大、密封法蘭多,，里而充上0.5~0.8MPa的SF6氣體,，要求氣體的年泄漏率小于0.5%^1.0%，以達(dá)到整個(gè)裝置10年免維修的工作狀態(tài),。另外大型載重卡車,、坦克、裝甲車上的大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上缸體,、曲軸箱,、渦輪增壓器及航空航天中許多鋁鑄件幾何尺寸大、形狀復(fù)雜,、壁厚相差懸殊,，且大都有氣密性要求。為了提高鑄件致密性,，解決厚大部件的縮松和密封槽(而)上的-,，研究開(kāi)發(fā)了大型鋁鑄件的砂型低壓鑄造技術(shù)，它由導(dǎo)電性能優(yōu)良A1-Si-噸合金研制及熔體凈化新工藝,、鑄型精確定位技術(shù),、適用于鋁合金熔鑄的高溫密封材料及方法、砂型大件的低壓鑄造技術(shù)及高光潔度,、高精度型芯制造技術(shù)構(gòu)成,。經(jīng)過(guò)10多年的數(shù)家工廠的生產(chǎn)實(shí)踐，證明此技術(shù)方便易行,、設(shè)備投資少,、制造容易、通用性強(qiáng),，所生產(chǎn)出來(lái)的鑄件合格率高,，除滿足國(guó)內(nèi)需要外，還大量出口到美國(guó),、歐洲,、日本等國(guó)家，成為世界著名高壓電氣設(shè)備制造商ABB,、西門(mén)子,、阿海法的鋁鑄件供應(yīng)商。
采用低壓鑄造工藝,，由于鋁水采用從下到上逆重力方向澆注,，故必須保證鑄件首先從上端開(kāi)始凝固,，依據(jù)壓力對(duì)鑄件上部進(jìn)行補(bǔ)縮，然后利用鑄件結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)渡,，最后在澆口處凝固,。故要想獲得質(zhì)量穩(wěn)定的鑄件，就必須采用順序凝固的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),，同時(shí)必須保證內(nèi)澆道處最后凝固,。同時(shí)，為了保證鑄件在充型過(guò)程中充型順利,，則必須將氣體排出,，故必須設(shè)置排氣口。對(duì)于變矩器直徑在350mm左右的鑄件,，為了保證快速充型,，則必須設(shè)置多道內(nèi)澆口分?jǐn)?shù)液流。
結(jié)合變矩器鑄件的特點(diǎn),，鑄件的分型面確定和澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),，必須考慮如下幾個(gè)方面。
(1)鑄鋁件分型設(shè)計(jì)應(yīng)保證取件方便,，同時(shí)使鑄件不產(chǎn)生不應(yīng)有的合模誤差，同時(shí)應(yīng)考慮鑄件的拔模斜度不由于高度差而影響太大;對(duì)于二級(jí)渦輪和泵輪,，應(yīng)該以平面分型取代曲面分型,，易于脫模，鑄件的弧面朝下,，便于脫模,，對(duì)于一級(jí)渦輪和導(dǎo)輪，鑄件應(yīng)盡量置于同一半模內(nèi),，減少合模誤差,。
(2)鑄件的拔模斜度設(shè)置一方面要考慮鑄件取件的方便，另外一方面在鑄件精度允許的前提下,，通過(guò)合理拔模斜度設(shè)置為實(shí)現(xiàn)鑄件的順序凝固實(shí)現(xiàn)提供支持,。變矩器鑄件由于在冷卻過(guò)程中熱脹冷縮，外壁拔模斜度設(shè)置為1度,，內(nèi)壁設(shè)計(jì)考慮到鑄件的凝固收縮可適當(dāng)略大些,，便于脫模需要。對(duì)于泵輪和一級(jí)渦輪的非接觸面,，采用加減法設(shè)置拔模斜度,，一方面保證了鑄件的順序凝固，同時(shí)合理降低了鑄件的重量,，同時(shí)由于低壓鑄造鑄件精度的提高,，大幅度的減少了加工位置,。
(3)由于變矩器鑄件在澆注時(shí)需要安置砂芯，故在保證金屬型設(shè)計(jì)合理,，并保證良好的充填性前提下,，應(yīng)盡量避免液態(tài)金屬直接沖擊型壁和型芯。
(4)內(nèi)澆道應(yīng)盡量開(kāi)設(shè)在鋁鑄件的短邊處,，以便造成單向的溫度梯度及有較大的填充高度,，從而有利于補(bǔ)縮及排氣。
(5)當(dāng)有多個(gè)內(nèi)澆道與鑄件相連時(shí),，為使各內(nèi)澆道流量均勻,，應(yīng)根據(jù)具體情況使各內(nèi)澆道的截面積不等，一般說(shuō)來(lái)近近升液管的內(nèi)澆道凝固速度要晚于相連接的鑄件部位,。
(6)連接升液管與鑄型的輸液通道的型壁應(yīng)盡可能薄些,，以減少液態(tài)金屬在該處的熱量損失，利于補(bǔ)縮,。
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