钛及钛合金铸造修复体

作者:王宝成 郭天文 羡峰  文章来源: 

2007-4-13 15:43:02         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭


    电子束焊接是用高能量电子束,在13—7Pa的高真空状态下对被焊接物的局部进行瞬间加热使之熔化,使两被焊接物结合成一体的方法。其特点是能量集中,既可对被焊接物进行单向焊接,又可进行双向焊接。焊隙部位不会产生气孔或缩孔,焊接区域机械性能好。此方法目前主要用于航天器的钛及钛合金部件的焊接。牙科领域还未使用。但许多学者认为:电子束焊接极有可能成为牙科对钛及钛合金焊接的一种理想的方法。
    惰性气体钨极氩弧焊、激光焊、电子束焊接均为被焊件的局部金属自身被熔化,使两被焊接物结合成为一体的焊接,在工业上属于熔化焊的范畴。
    除了上述方法之外,工业上对钛及钛合金的焊接还常使用离子焊、红外线焊、爆炸焊、扩散焊、摩擦焊、电阻焊等方法。
9.6钛及钛合金铸造常见缺陷的原因分析
    钛及钛合金应用于铸造牙科修复体以来,由于其熔点高、比重轻、流铸性差、高温下易与大气中的氧、氢、氮等气体及包埋料中的某些元素发生反应,以及铸造时铸型的温度、钛溶液本身的凝固特性,钛及钛合金铸造修复体开展时间短等因素,钛及钛合金铸造修复体发生铸造缺陷的概率明显高于目前牙科常用的钴铬合金、镍铬合金铸造修复体。而且钛及钛合金铸造修复体发生的铸造缺陷不仅发生在铸件的表面,而且更多的存在于肉眼无法观察到的内部。了解、掌握这些铸造缺陷产生的原因,对减少铸造缺陷、提高铸造成功率、降低成本、提高生产效率有着非常重要的现实意义。
    9。6.1铸造不全   
    指经铸造后的铸件未完全再现原熔模的原貌,出现局部缺少的现象。产生的原因主要是:
    9.6.1.1铸造系统的影响   
    小田丰对日本市场所出售的九种类型铸钛机进行了相同试件的流铸性试验研究。在对网格直径为0.41mm,网格边长为1.04mm,整个网状试件为20mmX20mm的网状结构试件铸造试验结果显示,流铸性差的只达到44%~56%,而达到100%流铸率的只有一种品牌的铸钛机。此试验所使用的网状试件采用镍铬合金和钴铬合金的铸造时全部为100%,这无疑证实了铸造系统对流铸率有着至关重要的决定因素。第四军医大学和洛阳轻工通用机械厂研制开发的第一台国产LZ—Ⅱ型牙科铸钛机进行了与上述相同试件流铸率实验,其结果显示流铸率达到95%以上。因而选择适宜的铸造系统是保证铸件完整性的首要因素。
    其次,铸钛机经过一段时间使用后,特别是离心式铸钛机,由于旋转臂转动部分的磨损,安装不当所引起初速度降低,也会导致铸造不全。加强铸钛机的常规检修是一个很重要的因素。   
    9.6.1.2铸道设置不合理
    钛及钛合金的凝固过程是在液体钛铸入型腔的同时即发生凝壳反应。因此,当铸道较细、过长时,对液态金属的充型能力有很大的影响。同时铸道设置形式不尽合理时也极影响铸造的成功率。因此铸道应尽可能做到短而粗,以缩短液体钛的充型时间。
    9.6.1.3排气道的设置
    尽管许多铸造系统都设置有抽吸空气的功能,但由于在熔金时需输入适量的惰性气体保护被熔解的钛及钛合金不发生化,这部分惰性气体也会进入铸型腔内,当抽吸功能不能在极短时间内(即液体钛注入型腔后)将型腔内的气体抽尽时,液体钛及钛合金注入到铸型腔边缘,特别是细小的部位,由于受到内存气体的阻碍亦可产生铸造不全。因此,适当增加设置排气道、储气球及盲管是提高铸造完整率的有效手段之一。
    9.6.1.4铸型的温度
    随着铸型温度的增高,铸造成功率也就明显增高。但又带来了钛及钛合金铸件表面的污染层加厚、内部缺陷增加的不良后果,致使铸件的机械性能降低。降低铸型的铸造温度可以使钛及钛合金铸件表面污染层明显降低,但又出现了不利于铸件完整性这一个矛盾。通过对磷酸盐、氧化锆、锆英石三类为主的包埋料研究结果显示,磷酸盐系包埋料铸造温度控制在室温20—400℃,氧化锆、锆英石系包埋料的铸型其铸造温度在500℃时铸造出的铸件表面污染层及内部缺陷发生率与室温铸造无明显差异,但铸件的完整率得以很大的提高。这无疑提示我们在选择包埋料时,除了应参考厂商提供的技术指标,临床实践的总结及铸件的分析,是纠正各种偏差产生的一个重要的方面。

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责任编辑:姚红祥  

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