铸造-第2部分2011.ppt

1．逐层凝固 2）影响合金流动性的主要因素 ①化学成分 （复习与思考方法2：内外因关系） A、纯金属流动性好：一定温度下结晶，流动层表面光滑，对液流阻力小； B、共晶成分流动性好：一定…?……力小，且熔点低，过热度可以较大； C、非共晶成分流动性差： D、合金中若形成高熔点化合物如MnS，降低流动，若形成低熔点化合物，提高流动(P可形成低熔点磷共晶，但易引起铸铁冷脆)。 常见材料：灰铸铁-硅黄铜-硅铝明-铸钢 2）影响合金流动性的主要因素 （2）铸件的收缩 （2）缩松 5）防止缩孔与缩松的主要措施 缩孔和缩松都使铸件的力学性能下降，缩松还可使铸件因渗漏而报废。因此，采取适当的工艺措施予以防止(铸件上不能有孔，但收缩大的合金缩孔是客观存在的，怎么办？拿馍正吃着才发现手脏了咋办？阑尾炎) 。实践证明，只要能使铸件实现“定向凝固”(即顺序凝固)，尽管合金的收缩较大，也可获得没有缩孔的致密铸件，主要用于铸钢、可锻铸铁等易产生缩孔的铸件（适合于收缩大或壁厚差大的合金）。 图2.1.50 顺序凝固 图2.1.52 缩孔位置的确定 6）铸造应力、变形和裂纹 （1）铸造应力（收缩、热、相变应力）与变形 热应力的形成过程 ③铸造应力的减少与防止 机械应力、热应力起因：壁厚不匀、温差不同;应力集中，导致裂纹因此，按照铸造过程帮助分析 （操作过程分析法--方法5）（模样-准备造型材料-造型制芯-浇注系统-合型浇注-清理-铸件） 1、壁厚均匀、壁与壁过度均匀、热节（壁厚不匀）小而分散； 2、改善砂型与砂芯的退让性（用变形释放应力）； 3、尽量减小各部分温差。如：内浇口开在薄壁处，厚处安放冷铁---同时凝固原则； 4、（有应力怎么办？）去应力退火（人工时效），自然时效。 （下边1—4和这里的顺序有所不同，但按照铸造过程帮助分析的办法，更易记忆。） ③铸造应力的减少与防止 b.改善砂型和砂芯的退让性 木屑、焦炭末等附加物,控制舂砂紧实度，合理设置浇冒口。c. 尽量避免牵制收缩的铸件结构 如壁厚要均匀、过渡要平滑、热节要小等。d.去应力退火 将铸件加热到塑性状态，人工时效或自然时效。一般在机械粗加工之后，以便将铸造应力和粗加工应力一并消除。 ④铸件的变形与防止 c.防止措施 作业： 1、怎样提高铸型型腔中金属液的流动性？ 2、金属液的流动性和收缩是对等的两个概念，为什么教材内容编排不一样？请你重新编排1.2.1和1.2.2两部分内容下面的小标题，使他们包含的内容互相对等。 3、顺序凝固原则和逐层凝固方式有何区别？同时凝固原则和糊状凝固方式有何区别？顺序凝固原则和同时凝固原则各自防止什么缺陷？同时又会带来什么问题？ *难点同时是重点：铸造应力、变形和裂纹。 1.砂型铸造工艺简介 一个铸件的生产过程大致如下： 2.铸件的生产 (1)铸件工艺设计 1）砂型的选择 2）造型方法的选择 3）浇注位置与分型面的选择 4）确定工艺参数 5）绘制铸造工艺图 1）砂型的选择 2）造型方法选择 整模造型 挖砂造型 假箱造型 活块造型 刮板造型 三箱造型 地坑造型 气冲造型 负压造型 模板 a.采用同时凝固方法（为什么尽量减少铸件各部分的温差） 图2.1.56 同时凝固过程示意图 去应力退火（铸后） 具有残余应力的铸件经机械加工后，应力将重新分布，使零件缓慢地变形，丧失原有加工精度，如图2.1.59所示。为此，对不允许发生变形的铸件，必须及时去应力退火。 去应力退火：将铸件铸后加热到550℃-650℃,保温一段时间，随炉缓慢冷却。 因残余应力去除较为彻底，故应用广泛。 (a)圆柱铸件心部产生拉应力，表层产生压应力； (b)当外表面被加工掉一层后，铸件变短； (c) 当在心部钻孔，铸件变长； (d)从侧面切去一层，产生弯曲变形； 图2.1.59 圆柱体铸件变形示意图 图2.1.57 不同截面件的变形 b.铸件壁厚尽量均匀、对称 a.变形是由应力引起的，如何防止变形？（防应力） c.反变形法 模样制成与变形方向正好相反的形状以抵消其变形的方法叫反变形法。适用于细长易变形铸件。 图2.1.58 床身导轨面的挠曲变形及反变形 ?⑤裂纹与防止 铸件的收缩，在铸件中产生了铸造应力，当铸造应力增大到大于某一时刻材料的抗拉强度时，就会有裂纹产生。裂纹又分为热裂纹和冷裂纹。 ① 热裂纹 指在铸件凝固末期高温下形成的裂纹。 a.裂纹形态 裂纹短而宽，形状曲折，沿晶界扩展，表面有明显的氧化色。 b.产生原因 机械应力超过此时金属液膜的抗拉强度，即产生热裂。如图2.1