反重力鑄造工藝包括澆注位置的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、冒口和冷鐵的合理使用以及最佳工藝參數(shù)的確定等內(nèi)容。

　　(1)鑄件的澆注位置及澆注系統(tǒng) 反重力鑄造中，鑄件凝固時(shí)主要通過(guò)澆口補(bǔ)縮。因此，確立澆注位置時(shí)，應(yīng)使鑄件的凝固順序朝著澆口的方向進(jìn)行。通常，將鑄件的薄壁位置置于遠(yuǎn)離澆口位置，讓金屬液從厚壁處引入。為使鑄件厚壁位置的熱分布合理，可采用分散澆口，直接利用內(nèi)澆口進(jìn)行補(bǔ)縮。

　　設(shè)計(jì)反重力鑄造的澆注系統(tǒng)時(shí)，在保證金屬液平穩(wěn)充型的前提下，充型要快，有利于擋渣、排氣和實(shí)現(xiàn)順序凝固。對(duì)于大型復(fù)雜薄壁鑄件，應(yīng)盡可能采用下寬上窄的縫隙式澆注系統(tǒng)，保證金屬液可在縫隙內(nèi)平穩(wěn)上升，以充分發(fā)揮垂直方向上的補(bǔ)縮，同時(shí)也不會(huì)影響其水平方向的補(bǔ)縮能力。

　　(2)冒口和冷鐵 此外，冷鐵常與冒口或澆注系統(tǒng)配合使用，以加強(qiáng)冒口或澆口的補(bǔ)縮，但也可單獨(dú)使用，用來(lái)加快鑄件局部熱節(jié)處的冷卻速度，保證鑄件整體的順序凝固。

　　(3)反重力鑄造工藝參數(shù)的確定

　　1) 升液管直徑的確定 確定時(shí)，首先要考慮鑄件重量預(yù)計(jì)充型時(shí)間和充型速度，然后確定對(duì)升液管的流量要求，再根據(jù)充型速度和流量要求計(jì)算升液管的直徑;其次，從保證鑄件的順序凝固所要求的熱平衡角度來(lái)考慮。升液管要便于壓力傳遞，有利于補(bǔ)縮，金屬液充型時(shí)，不產(chǎn)生紊流，清理和噴刷涂料方便。升液管的材料根據(jù)合金的種類及對(duì)鑄件質(zhì)量的要求確定，對(duì)于普通鋁合金鑄件，采用鋼管或鑄鐵管即可;合金對(duì)含鐵量要求比較高時(shí)，可采用鈦合金或或陶瓷升液管。

　　2) 充型壓力的確定 充型壓力指金屬液充滿型腔所需要的壓力，其大小與鑄件的形狀高度、坩堝形狀、金屬熔化量等有關(guān)。如果坩堝的形狀、大小不變，熔化量已知，鑄件澆注量核定準(zhǔn)確，則可比較精確地計(jì)算出充型壓力。然而，在砂型反重力鑄造中，連續(xù)澆注幾個(gè)不同的鑄件時(shí)，充型壓力的精確計(jì)算比較困難。為此，每次澆注之前，可測(cè)量坩堝內(nèi)液面距離升液管口的實(shí)際高度近似計(jì)算充型壓力。

　　3) 結(jié)晶壓力的選擇 結(jié)晶壓力是為鑄件結(jié)晶創(chuàng)建一個(gè)高壓條件。金屬在壓力下結(jié)晶，使晶粒細(xì)化，組織致密。結(jié)晶壓力越大，機(jī)械性能越高。但過(guò)高的結(jié)晶壓力會(huì)給反重力設(shè)備帶來(lái)困難，且鑄件強(qiáng)度增加很少。壓力過(guò)小，會(huì)降低反重力鑄造的擠濾及塑性變形作用，不利于補(bǔ)縮和抑制金屬液中氣體的析出，鑄件易產(chǎn)生疏和微觀縮孔。選擇結(jié)晶壓力時(shí)，要考慮鑄件結(jié)構(gòu)、合金的結(jié)晶特性。鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，選擇較大的壓力;合金結(jié)晶范圍較寬時(shí)，選擇較高的壓力。

　　4) 升液、充型速度的確定 在升液管出口面積固定的情況下，充型速度取決于坩堝液面上的加壓速度。加壓速度分升液和充型兩個(gè)階段，金屬液由坩堝液面上升到橫澆道為升液，要求液流平穩(wěn)、緩慢，以利于型腔中氣體的排出，防止升液管出口處出現(xiàn)噴濺和翻滾，避免產(chǎn)生二次氧化夾渣。充型階段的流速需根據(jù)鑄件的壁厚大小、復(fù)雜程度和合金種類等因素確定。一般情況下，充型速度應(yīng)當(dāng)比升液速度略快，這樣有利于補(bǔ)縮，減少二次夾渣的產(chǎn)生。

　　5) 保壓時(shí)間 鑄型內(nèi)金屬液在壓力作用下保持到鑄件完全凝固結(jié)束的時(shí)間為保壓時(shí)間。保壓時(shí)間大體上接近鑄件凝固所需要的時(shí)間。若保壓時(shí)間過(guò)短，金屬?zèng)]有完全凝固，未凝固的金屬液通過(guò)升液管返回坩堝，鑄件得不到充分補(bǔ)縮，甚至不能成形，造成鑄件報(bào)廢;保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使?jié)部跉埩暨^(guò)長(zhǎng)，清理困難，有時(shí)甚至?xí)股汗艹隹趦鼋Y(jié)，影響生產(chǎn)。保壓時(shí)間的長(zhǎng)短與鑄件的壁厚、合金種類、鑄型性質(zhì)以及結(jié)晶凝固壓力有關(guān)。鑄件壁越厚、合金的結(jié)晶溫度范圍越寬，保壓時(shí)間越長(zhǎng)。砂型反重力鑄造的保壓時(shí)間比金屬型的長(zhǎng)。結(jié)晶凝固壓力越大，保壓時(shí)間越短。

　　6) 澆注溫度 一般情況下，在保證金屬液的充填和補(bǔ)縮能力的前提下，應(yīng)盡可能使?jié)沧囟鹊鸵恍?。反重力鑄造其成型能力遠(yuǎn)高于重力鑄造，所以，其澆注溫度應(yīng)比重力鑄造低5-10°C。