熔炼与铸造基础知识最终版

熔炼与铸造基础知识

一、铅黄铜熔炼设备介绍

铜合金熔炼过程中最突出的问题是合金元素易氧化，合金容易吸气。从获得含气量和氧化夹杂物少、化学成分均匀且合格的高质量合金液以及优质的铜合金材料角度考虑，对熔炼设备要求有：

1）可以炉料快速升温和熔化，熔炼时间短，元素烧损和吸气少，最好配有机械化设备加速炉料熔化；

2）操作简便，炉温便于调整和控制，有温度传感器及时监控炉内温度。

熔炼用熔炉有很多，下面介绍熔炼黄铜利用较普遍的熔沟式感应炉。

这种炉子优点是用工频加热，热效率高，电气设备费用少，由于熔沟中金属感生的电流密度大，加上有熔沟中金属作起熔体，热量产生在熔体的金属本身内，所以热效率高，熔化速度快，生产率高。由于感应电流不断搅动，金属液在熔沟中运动，因此合金成分和温度均匀，质量较高。

缺点是熔沟中必须始终充满合金液，不适用于经常更换合金牌号或间歇生产的车间，金属液沸腾，不宜熔化易氧化的合金。

二、铅黄铜HPb59-1成分介绍

我司使用HPb59-1牌号铅黄铜，各成分信息如下表：

根据铜锌二元相图，合金中锌含量小于39%时，为单相α相；锌含量在47%~50%时，为单相β′相。锌含量在39%~47%，为α、β′双相组织，铅黄铜HPb59-1锌含量正是在此范围内，而α、β二相比例可由杠杆定理计算。

理论上，铅黄铜HPb59-1锌含量在36.367%~42.2%。

设普通二元黄铜锌含量为x%。

α%=（47-x）/8；

β′%=（x-39）/8。

注：复杂黄铜的金相组织可按照锌当量系数把其他元素转化为锌元素来计算。

实际生产过程中，会由于冷却不均匀引起含锌量达不到39%的铅黄铜中也会产生β′相。冷却较快时，β向α转变来不及充分进行，使相图中整个α左移，冷却越快，左移越大。具体比例数据见下表：

α相是锌在铜中的固溶体，具有面心立方结构，有良好的塑性。β相是以电子化合物铜锌为基的固溶体，具有体心立方结构，无序的β相塑性极高，适用于热加工。β相在454℃~468℃时发生有序化转变，变为β′相，有序的β′相硬而脆，冷变形困难，容易产生冷加

工开裂现象。（习惯上我们将常温下的β′相叫做高温下的β相，因此造成理解上的困难）α相不易受腐蚀，因此在显微镜下呈现亮白色；β′相因含锌量较高容易受腐蚀，在明场下颜色较深，容易变黄或变黑。

铅黄铜中成分在国标中范围较大，但是实际生产中需要严格控制，以保证生产出铜棒的质量与后续冷热加工性能：

实际生产中微量元素建议控制范围：

三、铅黄铜精炼方式

1、除气精炼

铜合金液中溶解的气体主要是氢和氧，其余气体如氮气、水蒸气、二氧化碳、一氧化碳对铜合金不起不利作用。含气体饱和铜合金液结晶时，气体在温度降低时，溶解度下降，从合金液中析出，产生多孔铜棒，有时也会产生微裂纹。

获得含气量低的铜合金需要从减少吸气和除气精炼二方面入手。

1）减少吸气的方式有精心备料、快速熔化、采用覆盖剂。

2）除气精炼主要方式有加入精炼剂与气体形成化合物，以非金属夹杂物形式排除。

铜锌合金中，锌对铜液具有脱氧作用，故铅黄铜无需加入脱氧剂脱氧。连铸铜棒加热方式为熔沟式有芯感应炉涡流加热，故不会产生氢气。在锻压时采用天然气加热，在温度较高时，燃气燃烧不充分，会引起极少量氢气的吸入。

2、除渣精炼

熔炼过程中产生的炉渣主要是氧化渣。氧化渣的来源有熔炼过程中氧化形成的渣、炉料带来的夹杂物、搅拌工具带来的夹杂物。夹杂物直接连铸严重影响合金的加工性能和力学性能。

除渣精炼的方法：熔剂除渣，通过吸附、溶解、化合造渣等作用实现。根据氧化物夹渣的密度与金属液密度对比，可选用上熔剂法、下熔剂法或在整个金属溶体内用熔剂处理。铅黄铜密度较大，因此选用上熔剂法。

上熔剂法使用的熔剂密度比金属液小，熔池表面的熔剂与氧化物接触而进行吸附、溶解、化合造渣，于是就出现一层干净的金属层，向下移动，沉到熔池底部，同时，含氧化物较多的金属层上升与熔剂接触，此过程一直进行到整个熔池内的氧化物绝大部分被熔剂吸收为止。

实际生产过程中，为了提高除渣的效率，减少高温下金属熔炼损耗，熔剂一般2/3加入熔炉底部，剩余1/3加在表面。

精炼剂的使用量随着再利用材料的增加而增多。由于再利用材料中氧化渣较多，需要更多的精炼剂除渣。一般添加量为0.5~1%，具体按照精炼剂使用要求操作。

实际生产中，黄铜用精炼剂：HGCTJ-2。需要按照要求添加精炼剂。

3、变质处理

经过除气、除渣的铜合金，还需要添加变质剂改善材料性能，提升产品质量。

变质剂的基本要求：与合金中一种组元形成化合物，最好是主要组元。形成的化合物质点，熔点要高于合金的熔点，在合金结晶前，一游离态分散的质点均匀分布在熔融金属中。加入的变质剂元素与合金组元形成的包晶或共晶点，尽可能接近该合金的基本组元线。

变质剂的作用：

1）细化晶粒

2）使合金中高熔点化合物的粗大晶粒改变形状，并均匀分布

3）使晶界上链状低熔点化合物减少并球化，或形成细粒高熔点化合物

4）提高高温塑性。

实际生产中，铅黄铜用变质剂：0.1%稀土元素铈、0.05%混合稀土、0.01%硼等。

普通黄铜可用0.3%~0.6%Fe。

下面举例说明变质剂对合金的影响，

（1）添加B对铅黄铜HPb59-1金相影响如下：

由上可见，当B添加量在0.01%时，合金晶粒变的均匀细小，且为等轴晶。不加或者添加过多都呈现晶粒粗大，不均匀现象。

（2）进一步做力学性能试验，结果如下：

可见，抗拉强度、伸长率均有所提升。

（3）添加变质剂后保温时间对金相影响如下：

保温十分钟，金相组织最细小均匀，保温时间过长，晶粒又变的粗大。

4、另外，实际生产中，黄铜用覆盖剂：84%食盐、8%冰晶石、8%氯化钾，或木炭。在保温炉中加入，避免铜合金液重新吸气，造成铜棒气孔、裂纹等微缺陷。

四、实际生产中熔炼工艺参数控制

五、连铸工艺要求

连铸铜棒时考虑到实际铜棒尺寸，需要不同的工艺参数。前面提到冷却会使铜棒中产生

β金相，因此需要合理的冷却速度以保证铜棒性能。

六、实际生产中检验与记录规范

1、准备原材料

采购的废料需要通过材料分选：

1）铁丝、非金属等杂物须选出另外堆放，可用强磁检查；

2）含有油污的原料选出另作处理；

3）黄铜毛丝及漆包线挑选打包好放置。

分选后的原料需要进行化学分析ICP测试，通过后方可使用。

2、配料

配料需要考虑产品质量和成本，来选择炉料品味和新旧料比。

1）确定合金各组元的配料比以及易消耗组元的补偿量。

2）在保证合金主要成分及杂质含量符合国家标准的前期下，尽量多的使用旧料。

在使用易烧损元素的废料时，需要添加一定的补偿量，使用旧料黄铜时，需要补偿0.2~5%的锌。

备注：熔炼过程中，温度必须达到喷火状态，须用测温仪器进行温度测量，并做好测温记录。

4、精炼剂的添加量控制

当配料中铜沫、铜渣较多时，需要适当按比例要求添加过量的精炼剂，以保证精炼除渣效果。添加精炼剂须做好添加记录。

5、换牌号

换牌号时，铜棒需要做上标记，报废处理。

6、在线探伤

在线探伤可探测棒料表面缺陷及内表深度2mm缺陷。

七、铜棒及其成品常用检测方式

1、成分方面

通常根据需要，按照下表选择合适的成分测试方式。

2、微裂纹

1）在线探伤仪可以探测铜棒表面缺陷；

2）金相显微镜可以直观观察组织形态以及沿晶开裂和穿晶开裂；

3）渗透试验可以显现裂纹位置与走向。

3、铅黄铜成品常用试验手段

1）金相试验

观察两相组织形态应均匀细小，晶粒度大小在0.015~0.035mm。判定方式参见YS/T347 2004。

2）氨熏试验

黄铜在氨水氛围中应力腐蚀破裂敏感性强，可以定性判断黄铜的表面残余应力。试验方

式参见GBT 10567.2-2007。

3）X射线

通过X射线测试黄铜制品的残余应力具体数值，更加直接。

4)超声波探伤

探测金属内部细微缺陷。

(工艺技术)第章铸造工艺设计基础

第1章铸造工艺设计基础 § 1-1零件结构的铸造工艺性分析 § 1-2铸造工艺方案的确定 § 1-3铸造工艺参数的确定 § 1-4砂芯设计 铸造生产周期较长，工艺复杂繁多。为了保证铸件质量，铸造工作者应根据铸件特点，技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案，编制合理的铸造工艺流程，在确保铸件质量的 前提下，尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知 识，使学生掌握设计方法，学会查阅资料，培养分析问题和解决问题的能力。 § 1-1零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化 铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1 .铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。 每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1 ）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表7-1?表7-5 表1-1砂型铸造时铸件最小允许壁厚（单位：mm） 合金种类铸件最大轮廓尺寸为下列值时/ mm

铸造基础知识培训资料总

NWS NEW WEI SAN INDUSTRIES 培 训 资 料 二○○六年三月

目录 第一章浇注系统 (3) 1、浇注系统的定义 (3) 2、浇注系统的组成 (3) 3、各组元的作用 (3) 1）浇口杯 (3) 2）直浇道 (5) 3）直浇道窝 (5) 4）横浇道 (5) 5）内浇道 (10) 4、浇注系统的类型 (10) 5、金属的流动性与金属的凝固性 (15) 6、铸件浇注位臵及分型面确定 (18) 第二章铸件缺陷 (21) 1、气孔 (21) 2、缩孔及缩松 (23) 3、冷豆 (24) 4、裂纹类缺陷 (24) 1）冷裂 (24) 2）热裂 (24) 3）温裂 (25)

5、掉砂 (25) 6、渣孔 (25) 7、粘砂 (26) 8、夹砂 (27) 9、冷隔 (28) 10、浇不足 (28) 11、跑火 (29) 12、多肉 (29) 13、错型 (31) 14、偏芯 (31) 15、变形 (31) 附表：我国铸造缺陷的分类 (34) 本资料主要摘自《造型工手册》 ——品保一部铸造是将熔化的金属液引入预定型腔的过程。在这个过程中，铸型能否经得住铁水带来的恶劣环境？铁水在与铸型的接触中会发生怎样的变化？ 本教材将带你初探其中的奥秘。

第一章 浇注系统 一、浇注系统的定义 铸型接受浇入的液态金属，并将其引入到铸型型腔的一系列通道叫浇注系统。 二、浇注系统的组成 1、浇口杯 2、直浇道 3、直浇道窝 4、横浇道 5、内浇道等 三、各组元的作用（见图1-1） ※ 浇口杯 （一）浇口杯的作用 1、用来承接来自浇包的金属液流，并且将金属液引入直浇道， 同时可以防止金属外溢。 2、避免金属液流直冲直浇道，减少金属液对铸型的冲刷。 3、具有一定的挡渣效果。（见图1-2） 4、增加金属液静压头（砂箱高度较低时）。 例如：用漏包浇注时，金属液冲刷力大，流量也不易控制而且包孔很难对准直浇 道，没有浇口杯很难实现浇注。 （二）金属液在浇口杯中的流动特点（见图1-3、1-4） 当金属液流入直浇道时，容易产生涡流，当金属液进入直浇道内时，将空气和渣子一并带入型腔，使铸件产生渣孔和气孔等不良缺陷。涡流对于铸件质量影响较大，因尽可能减少涡流，其具体措施有：（见图1-5） 1、降低浇注包与浇口杯之间的距离，保持金属液在浇口杯中的高度，即降低金属液流入浇口杯的落差。因而在浇注时，浇口杯中液体应有一 图 1-1 1—直浇道 2—横浇道 3 —内浇道 4—冒渣口 图 1-2 浇口杯的档渣作用 图1-3 漏斗形浇口杯 图1-4 图1-5 浇注状态对液流运动的影响

锻造基础知识大汇集

forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。 重型航空模锻液压机进行热试为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。 滑块 还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分，利用补偿装置可

铸造工艺设计基础样本

铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长, 工艺复杂繁多。为了保证铸件质量, 铸造 工作者应根据铸件特点, 技术条件和生产批量等制订正确的工艺 方案, 编制合理的铸造工艺流程, 在确保铸件质量的前提下, 尽 可能地降低生产成本和改进生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识, 使学生掌握设计方法, 学会查阅资料, 培养分 析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性, 是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行, 又有利于保证铸件质量。 还可定义为: 铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使 用性能和机械加工的要求外, 还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义: 铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求, 易于保证铸件品质, 简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好, 不但给铸造生产带来麻烦, 不便于操作, 还 会造成铸件缺陷。因此, 为了简化铸造工艺, 确保铸件质量, 要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1．铸件应有合理的壁厚

某些铸件缺陷的产生, 往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构, 可防止许多缺陷。 每一种铸造合金, 都有一个合适的壁厚范围, 选择得当, 既可保证铸件性能( 机械性能) 要求, 又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面: 保证铸件达到所需要的强度和刚度; 尽可能节约金属; 铸造时没有多大困难。 ( 1) 壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下, 铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷, 应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下, 铸件最小允许壁厚见表7-1～表7-5 表1-1 砂型铸造时铸件最小允许壁厚( 单位: ㎜) 表1-2 熔模铸件的最小壁厚( 单位: ㎜)

铸造工艺基础要点

铸造工艺基础知识 一、铸造方法 常见的铸造方法有以下几种： 1、砂型铸造：砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混 制好以后，用模型造出砂型，浇入液体金属而形成铸 件的一种方法。砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方 法。 2、熔模铸造：熔模铸造又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表面涂上数 层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而 制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件 的一种方法。由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和 表面粗糙度，所以又称“熔模精密铸造”。 3、金属型铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属用重力 浇注法浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。 所以又称“重力铸造”。 4、低压铸造：低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型 腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低， 所以叫低压铸造。 5、压力铸造：压力铸造简称压铸，是在高压作用下，使液态或半液 态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用 下凝固而获得铸件的一种方法。

6、离心铸造：离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金 属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造 方法。 7、连续铸造：连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的 特殊金属型中，凝固了的铸件连续不断的从结晶器的 另一端拉出，从而获得任意长度或特定长度铸件的一 种方法。 8、消失模铸造：消失模铸造是采用泡沫气化模造型，浇注前不用取 出模型，直接往模型上浇注金属液，模型在高温下 气化，腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。 也叫“实型铸造”。 二、零件结构的铸造工艺性分析 零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产的要求，既便于整个铸造工艺过程的进行，又利于保证产品质量。 对产品零件图进行分析有两方面的作用：第一，审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。如发现结构设计有不合理的地方，就要与有关方面进行研究，在不影响使用要求的前提下，予以改进。这对简化工艺过程、保证质量及降低成本均有极大作用。第二，在既定的零件结构条件下，考虑在铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取相应工艺措施予以避免。 （一）从避免缺陷方面审查铸件结构的合理性

锻造基础知识大汇集

2015-06-08锻压世界锻压世界 forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，但普遍采用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。 2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。 锻模 根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式： 1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。 2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。 3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。 4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。

铸造工艺设计基础

铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长，工艺复杂繁多。为了保证铸件质量，铸造工作者应根据铸件特点，技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案，编制合理的铸造工艺流程，在确保铸件质量的前提下，尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识，使学生掌握设计方法，学会查阅资料，培养分析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1．铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。 每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表7-1～表7-5 合金种类铸件最大轮廓尺寸为下列值时/㎜ ﹤200200-400400-800800-12501250-2000﹥ 2000 碳素铸钢 低合金钢 高锰钢 不锈钢、耐热钢灰铸铁 孕育铸铁 （HT300以上）球墨铸铁8 8-9 8-9 8-11 3-4 5-6 3-4 9 9-10 10 10-12 4-5 6-8 4-8 11 12 12 12-16 5-6 8-10 8-10 14 16 16 16-20 6-8 10-12 10-12 16～18 20 20 20-25 8-10 12-16 12-14 20 25 25 - 10-12 16-20 14-16铸件最大轮廓为下列值时mm

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铸造部分 目录 第一节 铸造基础知识 (3) 一、铸造生产概述 (3) 二、铸造生产常规工艺流程 (3) 第二节 砂型铸造工艺 (4) 一、型砂和芯砂的制备 (4) 二、型砂的性能 (4) 三、铸型的组成 (5) 四、浇冒口系统 (5) 五、模样和芯盒的制造 (6) 第三节 合金的熔炼 (8) 一、铝合金的熔炼 (8) 二、铸铁的熔炼 (9) 第四节 造 型 (11) 一、手工造型 (11) 二、制芯 (14) 三、合型 (15) 四、造型的基本操作 (15) 五、合金的浇注 (17) 六、机器造型 (18) 第五节 铸造工艺设计 (20) 一、分型面 (20) 二、型芯 (21) 三、铸造工艺参数 (21) 四、模样的结构特点 (21) 第六节 铸件常见缺陷的分析 (23) 铸工实习安全技术守则 (24) 第七节 铸工概论 (25) 一、铸造的辉煌历史 (25) 二、铸造的分类 (25) 第八节 特种铸造 (26) 一、压力铸造 (26)

二、实型铸造 (27) 三、离心铸造 (27) 四、低压铸造 (28) 五、熔模铸造 (29) 六、垂直分型无箱射压造型 (30) 七、金属型铸造 (30) 八、多触头高压造型 (31) 九、真空密封造型 (32) 第九节 铸造工艺图的绘制 (33) 一、铸造工艺图 (33) 二、浇注位置 (33) 三、分型面 (33) 四、机械加工余量和铸孔 (33) 五、拔模斜度 (34) 六、铸造圆角 (34) 七、型芯、芯头及芯座 (34) 八、铸造收缩率 (34) 九、铸造工艺图的绘制 (34) 十、模样图的绘制 (34) 十一、铸型装配图的绘制 (35) 十二、铸件图的绘制 (36) 十三、模样、型腔、铸件和零件之间的尺寸与空间的关系 (36) 十四、铸造技术的发展趋势 (36)

铸造基础知识总结

铸造——将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中，待其冷却凝固后获得铸件的方法。 作为一种成型工艺，熔铸的基本优点在于液态金属的抗剪应力很小，易于成型。 优点： 1、原材料来源广，价格低廉，如废钢、废件、切屑等；生产成本低，与其它成形工艺相比，铸造具有明显的优势。 2、铸造是金属液态成形，因此可生产形状十分复杂，尤其是具有复杂内腔的各种尺寸规格的毛坯或零件。 3、铸件的形状尺寸与零件非常接近，减少了切削量，属于无切削加工； 4、铸件的大小、重量及生产批量不受限制，可生产多种金属或合金的产品，比较灵活。 5、应用广泛，农业机械中40%~70%、机床中70%~80%的重量都是铸件。 缺点： 1、铸件的力学性能不如相同化学成分的锻件好 2、铸件质量不够稳定，工序多，影响因素复杂，工艺过程较难控制。 3、制品中有各种缺陷与不足。微观组织随位置变化，化学成分随位置变化。如铸件内部常 存在气孔、缩孔、缩松、夹杂、砂眼和裂纹等缺陷。 4、尺寸精度较低。 5、铸造生产的劳动条件较差。砂型铸造中，单件、小批量生产，工人劳动强度大 砂型铸造——是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。 主要工序为：制作模样及型芯盒，配制型砂、芯砂，造型、造芯及合箱，熔化与浇注，铸件的清理与检查等。 简述砂型铸造的基本工艺过程。 （1）造型：用型砂及模样等工艺设备制造铸型。通常分为手工造型和机器造型。 造芯、涂料、开设浇注系统、合型。 （2）熔炼与浇注 熔炼：使金属由固态转变为熔融状态。 浇注：将熔融金属从浇包注入铸型。 （3）落砂与清理 落砂：用手工或机械使铸件与型砂、砂箱分开。 清理：落砂后在铸件上清理表面粘砂、型砂、表面金属等。 金属型铸造——将液态金属浇入金属材料制成的铸型中以获得铸件的方法。 优点：

铸造基础知识培训资料总

培 训 资 料 二○○六年三月

目录

（3） 1、浇注系统的定义 (3) 2、浇注系统的组成 (3) 3、各组元的作用 (3) 1）浇口杯 (3) 2）直浇道 (5) 3）直浇道窝 (5) 4）横浇道 (5) 5）内浇道 (10) 4、浇注系统的类型 (10) 5、金属的流动性与金属的凝固性 (15) 6、铸件浇注位置及分型面确定…………………………

（21） 1、气孔 (21) 2、缩孔及缩松 (23) 3、冷豆 (24) 4、裂纹类缺陷 (24) 1）冷裂 (24) 2）热裂 (24) 3）温裂 (25)

5、掉砂 (25) 6、渣孔 (25) 7、粘砂 (26) 8、夹砂 (27) 9、冷隔 (28) 10、浇不足 (28) 11、跑火…………………………………………………… （29）12、多 肉 (29) 13、错型…………………………………………………… （31）14、偏 芯 (31) 15、变形…………………………………………………… （31） 附表：我国铸造缺陷的分类 (34)

本资料主要摘自《造型工手册》 ——品保一部铸造是将熔化的金属液引入预定型腔的过程。在这个过程中，铸 型能否经得住铁水带来的恶劣环境？铁水在与铸型的接触中会发生 怎样的变化？ 本教材将带你初探其中的奥秘。 第一章浇注系统 一、浇注系统的定义 铸型接受浇入的液态金属，并将其引入到铸型型腔的一系列通道叫浇注系统。 二、浇注系统的组成 1、浇口杯 2、直浇道 3、直浇道窝 4、横浇道 5、内浇道等 三、各组元的作用（见图1-1） ※浇口杯 （一）浇口杯的作用图 1-1 1—直浇道 2—横浇道3—内浇道 4—冒渣口 图 1-2 浇口杯的档渣作用 图1-3漏斗形浇口杯

铸造工艺基础

1·铸造工艺基础 1-1判断题(正确的打√，错误的打X) l.当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增多而提高。( ) 2.当合金的化学成分和铸件的结构一定时，浇注温度则是控制合金充型能力的唯一因素。() 3.合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的基本原因。( ) 4·共晶成分合金是在恒温下凝固的，结晶温度范围为零。所以，共晶成分合金只产生液态收缩和固态收缩，而不产生凝固收缩。( ) 5.缩孔呈倒锥形，内表面粗糙,热裂纹呈连续直线状，氧化色，缝隙宽;冷裂纹呈曲线状，轻微氧化色，缝隙细小。( ) 6.为防止缩孔的产生，可安放冒口和冷铁，造成顺序凝固。冒口起补缩作用，冷铁也起补缩作用。( ) 7.合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于得到轮廓清晰、薄而复杂的铸件;合金的流动性愈好，补缩能力愈强，愈利于防止缩孔的产生。( ) 8·为防止铸件产生裂纹，在设计零件时力求壁厚均匀;在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应降低砂型及砂芯的退让性。( ) 9·冷铁与冒口相配合，可使铸件实现顺序凝固。不使用冒口，冷铁自身可使铸件实现同时凝固。所以，冷铁的作用是控制铸件的凝固顺序。( ) 10·气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的机械性能;而且还降低了铸件的气密性。( ) 1-2选择题 1.合金的铸造性能主要包括( )和( )。 A．充型能力;B。流动性;C、收缩iD、缩孔倾向;E、变形倾向;F、裂纹倾向。 2.某砂型铸件，常产生浇不足、冷隔等缺陷。为防止这些缺陷的产生，可采取的措施有 A、提高浇注温度; B、改变化学成分 C、提高直浇口高度;D A、B与C;E、A与B; 2-l判断题(正确的打v，错误的打x) 1.灰铸铁具有良好的减振性、耐磨性和导热性，是制造床身、壳体、导轨、衬套、内燃机缸体、缸盖、活塞环的好材料。( ) 2·就HT100、HTl50、HT200而言，随着牌号的提高，C、Si、Mn含量逐渐增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。( ) 3·用某成分铁水浇注的铸件为铁素体灰铸铁件。如果对该成分铁水进行孕育处理，可以获得珠光体灰铸铁，从而提高铸件的强度和硬度。( ) 4·可锻铸铁的强度和塑性都高于灰铸铁。所以，它适合于生产厚壁的重要铸件。( ) 5·在正确控制化学成分的前提下，退火是生产可锻铸铁件的关键，球化处理和孕育处理是制造球墨铸铁件的关键。( ) 6·灰铸铁件通常不需经过热处理便可直接使用，只有在某些特殊场合下才进行时效处理。球墨铸铁件通常需要进行热处理:为获得铁素体球墨铸铁件，要退火;为获得珠光体球墨铸铁件，要正火。至于铸钢件，可进行退火或正火，也可以不进行退火或正火。( ) 2-2 选择题 1.生产上，为了获得珠光体灰铸铁件，可以采用的方法有( )。 A．孕育处理;B．适当降低碳、硅含量;C·适当提高冷却速度;D、A ，B和C;E、A和

铸造工培训计划及培训大纲

铸造工培训计划 一、培训目标 1、总体目标 培养具备以下条件的人员：具有创新精神和较强实践能力，掌握必要的文化基础知识和专业知识，掌握现代金属材料铸造等专业知识，有较强的实际操作能力，能适应社会主义市场经济的生产、建设、服务、管理等一线需要的技术应用性专门人才。 学员应掌握较宽的基本理论知识和较扎实的基本技能。具有分析、解决铸造生产技术问题的能力。具有应用现代铸造技术的能力和自学能力。 2、理论知识培训目标 依据《铸造工国家职业标准》中对铸造工的理论知识要求，通过培训，使培训对象掌握本专业培养目标所必需的技术基础知识，机械制图基本知识，公差与配合、常用金属材料与热处理知识；掌握铸造工艺与工装设计及铸件质量检测方面的专业知识；了解铸造新技术的发展现状及基本原理。 3、操作技能培训目标 依据《铸造工国家职业标准》中对铸造工的操作技能要求，通过培训，使培训对象具备铸造工艺的编制与实施的基本能力；具有铸造工装的设计与制造的基本能力；具有材料检验及管理的基本能力；具备运用所学知识，分析、解决铸造车间现场技术问题的能力；具备良好的文字表达能力和用普通话进行社交的能力。 二、教学要求 2.1理论知识要求 2.1.1职业道德、职业守则、安全文明生产与环境保护知识 2.1.2专业基础知识 2.1.3加工准备知识

2.2操作技能要求 2.2.1 加工准备 2.2.2钳工、车工、铣工、磨工、焊接的基本过程、工艺范围及其应用2.2.3了解各工种的操作方法 2.2.4 铸造工装的设计与制造 三、教学计划安排 总课时数：400课时。 理论知识授课：110课时。 理论知识复习：25课时。 操作技能授课：50课时。 操作技能练习：190课时。 机动课时：25课时。

第一讲铸造工艺理论基础测验题

第一讲铸造工艺理论基础测验题 1. 液态合金在冷凝过程中，有可能产生缩孔。缩孔往往产生在铸件最后凝固的部位 2. 冒口的主要作用是补缩 3. 为防止铸件中产生热应力，正确的工艺措施是同时凝固 4 .预防热应力的基本途径是铸件各部位的温度差尽量减少 5. 铸件热裂纹的形状特征是缝内有氧化色 5. 铸造性能属于工艺性能 6. 影响合金流动性的因素很多，但以的影响最为显著化学成分6. 铸件产生冷隔的原因是：。浇注温度太低 6. 为防止铸件上产生缩孔，正确的工艺措施为。顺序凝固6. 降低铸件凝固时的温度梯度，可以使铸件凝固区域减小 增加铸件结晶时的凝固区域，有利于防止铸件产生缩松 为了消除铸件中的机械应力，可在铸造后对铸件采用时效处理 去应力退火是消除机械应力最有效的工艺措施 7. 拟生产一批小铸铁件，力学性能要求不高，但要求越薄越好。在下列措施中哪些是有用的 提高铁水的浇注温度 提高铸型的退让性以便在浇铸时使铸型中的气体尽快排出 选用含碳量为%的共析钢。 选用金属铸型以提高铸型的强度。 8. 图示铸件，在冷却到室温后，可能 产生左右两端向上，中部向下的弯曲变形 在上半部分内部产生纵向残余拉应力 产生左右两端向下，中部向上的弯曲变形 在下半部分内部形成纵向残余拉应力 产生比较大的扭转变形

9. 铸造时，提高液态合金的浇注温度将使铸件产生缩孔的倾向增加 1 9. HT200的流动性好于ZG175-570 9 凝固温度范围大的合金，铸造时铸件中容易产生缩松。 9. 当铸型温度等其他条件相同时，含碳%的铸铁比含碳%的铸铁更容易补缩。 10. 为了使铸件实现同时凝固，可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，对铸件进行补缩 2 11. 顺序凝固”是防止铸件的应力、变形和缩孔等缺陷有效的工艺措施 12. 合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈有利于得到薄而复杂的铸件 13. 纯金属具有较好流动性 13.提高浇注温度和充型压力，有助于使合金实现顺序凝固，从而提高合金的充型能力 13. 当铸件壁厚相差较大时，铸件产生缩孔可能性也将增大。 14. 铸造时，提高液态合金的浇注温度将使铸件产生缩孔的倾向增加 15. 铸型上设置冒口的目的是为了排出浇注时注入的多余铁水 16. 为了使铸件实现同时凝固，可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，对铸件进行补缩 17. 铸造热应力使铸件的厚壁受压缩，薄壁受拉伸 18. 同时凝固”是防止铸件的应力、变形和缩孔等缺陷有效的工艺措施 19. 在铸件厚壁处安放冒口是实现同时凝固的铸造工艺措施之一 20. 铸型的退让性对热裂纹的形成有影响很大。退让性提高，形成热裂纹的可能性也提高21合金的结晶温度范围越宽，充型能力愈强，愈便于得到轮廓清晰的铸件 22.铸造合金的固态收缩是使铸件产生铸造应力和变形的根本原因。 根据所示相图，试判断在A、B、C三种合金中，哪一种合金在铸造时最容易补缩，哪一种合金最不容易补缩，并简要说明理由。 （注意：应分别写出每一种合金容易或难以补缩的理由）

铸造基础知识

铸造基础知识 默认分类2009-04-26 15:35:33阅读393评论0字号：大中小 铸造是金属由液态浇铸到模具中通过凝固、收缩成一定形状的机械制造工艺方法。主要分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造（重力铸造）、压力铸造、低压铸造、石膏型铸造、消失模铸造等。目前我们公司K14B发动机主要用到压力铸造、低压铸造。我们就这两种铸造讲述一下它们的基本原理。 首先介绍一下压力铸造： 压力铸造（简称压铸）的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。 1、压铸特点 高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa，甚至高达2×105kPa。充填速度约在10~50m／s，有些时候甚至可达100m／s以上。充填时间很短，一般在0.01~0.2s 范围内。与其它铸造方法相比，压铸有以下三方面优点： 1.产品质量好 铸件尺寸精度高，一般相当于6~7级，甚至可达4级；表面光洁度好，一般相当于5~8级；强度和硬度较高，强度一般比砂型铸造提高25~30％，但延伸率降低约70％；尺寸稳定，互换性好；可压铸薄壁复杂的铸件。例如，当前锌合金压铸件最小壁厚可达0.3mm；铝合金铸件可达0.5mm；最小铸出孔径为 0.7mm；最小螺距为0.75mm。 2.生产效率高 机器生产率高，例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600～700次，小型热室压铸机平均每八小时可压铸3000~7000次；压铸型寿命长，一付压铸型，压铸锌合金，寿命可达几十万次，甚至上百万次；易实现机械化和自动化。 3.经济效果优良 由于压铸件尺寸精确，表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大量的加工设备和工时；铸件价格便易；可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。 压铸虽然有许多优点，但也有一些缺点，尚待解决。如： 1). 压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采用一般压铸法，铸件易产生气孔， 不能进行热处理；