轻合金铸件的浇注系统
轻合金是铝、镁合金的统称，特点是密度小，熔点低，容积热容量小而热导率大。化学性质活泼，极易氧化和吸收气体。常见缺陷有：非金属夹杂物（由泡沫、熔渣和氧化物组成），浇不到和冷隔，气孔，缩孔，缩松及裂纹，变形等。
轻合金的浇注温度低，对型砂的热作用较轻，不易出现夹砂结疤、粘砂缺陷。过热的铝合金有很高的氢的溶解度，因而应严格熔炼温度，脱氢和变质处理应精心，否则易引起析出性气孔。改善充型过程无助于解决此类缺陷。轻合金降温快，宜快浇。有的轻合金结晶范围宽，凝固收缩大，易出现缩孔、缩松、变形甚至开裂等缺陷。有的糊状凝固特性强，难于消除缩松，浇注系统的设计应注意发挥冷铁、冒口的作用，要求有较大的纵向温度梯度才能消除缩松缺陷。
轻合金液化学性质极为活泼，一旦接触空气或水分，表面立即被氧化，因此，液流表面总是覆盖着极薄的一层氧化膜。这层膜的高温强度很低，若流速高或流向急剧改变，都会使氧化膜破裂。紊流运动促使氧化膜、空气混入合金内部，所形成的氧化夹杂物的密度常比金属液的密度大，难于清除。因此，要求合金在浇注系统中流动平稳，不产生涡流、喷溅，以近乎层流的方式充型。
适合应用开放式的底注浇注系统。据经验，低于100mm的矮铸件才可用顶注式或中间注入式浇注系统。广泛应用垂直缝隙式和带立缝的底注式浇注系统（见图15-38），能把合金液平稳地导入型腔，有利于顺序凝固。蛇形直浇道增加流动阻力，降低流速使充型平稳。高大铸件可使用阶梯式浇注系统。
图15-38 垂直缝隙式浇注系统（sIot gate）
（a）一般缝隙式；（b）带蛇形直浇道的缝隙式
1—浇口杯；2—直浇道；3—横浇道；4—环形横浇道；5—中间直浇道；6—缝隙口；7—铸件；8—冒口
浇口比如下：
小于20kg铸件 A直∶A横∶A内=1∶2∶（2～4）
20～50kg铸件 A直∶A横∶A内=1∶3∶（4～5）
大于50kg铸件 A直∶A横∶A内=1∶4∶（5～6）
推荐以容许最小紊流程度为依据的阻流计算法。实质为保证金属流动平稳，以免形成过多氧化夹杂物。根据水力模拟试验及实际浇注试验，确定出轻合金充型时之最大允许雷诺数如表15-15所示。实践证实，如Re值低于表中数值，又能排除型内形成扰动的根源，保证得到合格铸件。
基于上述理由，流入型腔的金属流量Q应受式（15-28）限制：(https://www.daowen.com)
式中 A X——型腔的横截面积；
R X——型腔的水力半径；
P X——型腔横截面的湿周长度；
Re——型腔内的雷诺数；
V X——型腔内允许的上升速度；
ν——金属液的运动粘度。
依选取的浇口比，可求出其他组元面积。最后应核算各组元中金属流速，其雷诺数不得超过表15-15的规定。
表15-15 轻合金充型允许最大雷诺数
注 铝合金运动粘度ν=6×10-7 m2/s；镁合金ν=7×10-7 m2/s。